О квантовых системах и метаматериалах

Светлана Солецкая

Всероссийский молодежный конкурс-конференция по оптике, лазерной физике и физике плазмы

На двух самарских площадках - в Национальном исследовательском университете имени Королева и филиале Физического института РАН имени Лебедева - прошел XXII Всероссийский молодежный конкурс-конференция по оптике, лазерной физике и физике плазмы. В нем приняли участие молодые исследователи из разных городов России.

В рамках конференции прошли пленарные лекции ведущих ученых и рабочие сессии в пяти секциях, которые помимо оптики, лазерной физики и физики плазмы охватывают биофотонику, квантовые технологии, микрофлюидные системы и нанотехнологии, а также физику и химию космоса.

На пленарной лекции членкорреспондент РАН, директор Физического института имени Лебедева Николай Колачевский описал современную ситуацию с квантовыми вычислениями.

- Все с нетерпением ждут «квантового преимущества», когда квантовый компьютер будет работать лучше и быстрее классического. Я хотел бы немного охладить горячие головы. Мы в самом начале пути. Во-первых, классические компьютерные системы развиваются более 70 лет, а квантовым всего-то около 15. Во-вторых, когда появились первые ламповые, а затем полупроводниковые компьютеры, с чем они конкурировали? А сегодня квантовые вычислители конкурируют с суперкомпьютерами. Образно говоря, мы изобретаем новый тип самоката, противопоставляя его ракетам, которые к тому же не стоят на месте, а развиваются, - отметил Колачевский.

Директор Физического института рассказал о свойствах квантовых систем, о том, при каких условиях они могут быть успешными, а также о квантовой запутанности как об основе новых подходов к вычислениям. Отдельно он остановился на физических платформах для квантовых вычислений и наиболее интересных экспериментальных результатах.

- На горизонте 2030 года квантовые компьютеры в мире постепенно начнут использовать для решения практически значимых задач. И к этому времени от нас ждут некоего полезного результата. Поэтому нам нужно идти в многокубитные системы, увеличивать скорость вычислений. Мы понимаем, каким образом это можно сделать. Самый сложный тезис заключается в том, что лидера всемирной «квантовой гонки» будет определять уровень применяемых технологий. У нас есть возможность к 2030 году войти в пятерку лидеров, - поделился своим видением Колачевский.

У слушателей возникло множество вопросов. В частности, их интересовало, способны ли сегодня квантовые вычислительные устройства осуществлять расчет сложных молекул, используются ли в таких устройствах метаматериалы, каковы фундаментальные ограничения.

На конкурс было представлено 39 научных работ аспирантов и молодых ученых, 59 докладов студентов и девять - школьников. В научно-исследовательской лаборатории «Физика и химия горения» университета имени Королева участники смогли ознакомиться с уникальной установкой «Реакционная кинетика и динамика в экстремальных условиях».

В школьной секции представили свои работы ребята 7-11-х классов. Итоги уже подведены. Первое место заняла ученица десятого класса гимназии №1 Седа Белдарова с докладом «Захват и перемещение микрообъектов различной природы с помощью оптического пинцета».

Второе место поделили между собой два участника, оба учатся в девятом классе. Артем Грибанов из Самарского лицея информационных технологий представил работу «Исследование экспериментов Николы Теслы». Олеся Терехова из образовательного центра села Утевка раскрыла тему «Натуральный каучук из растений Самарского края, его физические и химические свойства».

На третьем месте сразу три участника. Самый юный - семиклассник Сергей Сонюшкин (село Утевка), тема его работы - «Изготовление устройств для демонстрации реактивного движения». Самый взрослый - одиннадцатиклассница Мария Петрова (Самлит) с темой «Усовершенствование метода анализа содержанияглюкозы с помощью полупроводникового биосенсора». А также девятиклассник Максим Иванов (Самлит) с темой «Разработка химического датчика на основе полупроводниковой структуры карбида кремния на кремнии».

Победители награждены дипломами и ценными подарками.

Источник: https://sgpress.ru/wp-content/uploads/2024/11/255_2112024.pdf