Российский квантовый центр (Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий, РКЦ, RQC, ООО «МЦКТ») — негосударственная исследовательская организация, ведущая фундаментальные и прикладные исследования в области квантовой физики, занимается созданием и коммерциализацией новых технологий и устройств, основанных на использовании квантовых эффектов. Специалисты центра разрабатывают сверхчувствительные сенсоры, оптические микрорезонаторы, элементы квантовых компьютеров — кубиты.
Центр был создан по инициативе двух выпускников МФТИ — бизнесмена Сергея Белоусова, создателя компании Acronis, и физика, профессора Гарвардского университетаМихаила Лукина[6]. 14 декабря 2010 года РКЦ стал одним из 15 первых компаний-резидентов инновационного центра «Сколково»[7], а 15 июля 2011 года Российский квантовый центр официально начал работу[8]. Создатели центра рассчитывали привлечь к участию в проекте ведущих мировых и российских физиков, в том числе и за счет высокой зарплаты[9]. В международный консультативный совет вошли ведущие физики со всего мира, в том числе нобелевские лауреаты.
Области исследований
РКЦ занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в следующих областях[10],[11]:
Квантовая оптика: управление взаимодействием света с веществом, нанофотоника и наноплазмоника.
Квантовые материалы: исследование квантовой физики многих тел, от ультрахолодных атомов до искусственных метаматериалов, с целью создать состояния веществ с новыми свойствами. Применения квантовых материалов, в частности, для квантовой памяти или высокотемпературных сверхпроводников.
Квантовая информатика: разработка основных принципов и аппаратных платформ для масштабируемых квантовых компьютеров (атомы, ионы, сверхпроводящие схемы, одиночные спины в твердотельных системах), а также для дальних систем квантовой связи, в том числе квантовых повторителей для криптографических систем глобального масштаба.
Квантовые технологии: квантовые датчики, атомные часы сверхвысокой точности, системы связи и оптической обработки информации.
Структура
РКЦ состоит из консультативного совета, исполнительного комитета, попечительского совета и исследовательских групп[12].
Исследовательские группы:
Квантовая оптика[13][14]. Руководитель группы — Александр Львовский[вд] (профессор Оксфордского университета). Произвольные квантовые состояния света и вещества по требованию, переплетённые состояния в макроскопическом масштабе, решение квантовой задачи о «чёрном ящике», квантовая томография.
Квантовая поляритоника[16]. Руководитель группы — Алексей Кавокин (профессор Саутгемптонского университета). Работы в области реализации квантовых симуляторов на основе решеток экситон-поляритонных конденсатов и порожденной экситонами высокотемпературной сверхпроводимости.
Квантовая спинтроника и низкоразмерные материалы[17]. Руководитель группы — Александр Чернов[вд] (доцент МФТИ). Исследования в области спин-поляризованного транспорта в низкоразмерных материалах и гетероструктурах для квантовых технологий.
Квантовые информационные технологии[18]. Руководитель группы — Алексей Фёдоров (профессор МФТИ). Квантовые алгоритмы и программное обеспечение.
Квантовые симуляторы и интегрированная фотоника[19]. Руководитель группы — Алексей Акимов[вд] (научный директор Российского квантового центра). Охлаждение лазером и квантовые симуляции с атомами тулия, разработка интегрированных квантовых цепей в твердом теле, интегрированные волоконные системы квантовой логики с одиночным атомом.
Прецизионные квантовые измерения[26]. Руководитель группы — Николай Колачевский (директор Физического института им. П. Н. Лебедева). Квантовые сенсоры и оптические часы для разнообразных фундаментальных и прикладных исследований. Лазерное охлаждение и квантовые манипуляции с атомами и ионами.
Сверхпроводниковые кубиты и квантовые схемы[27]. Руководитель группы — Алексей Устинов (профессор Технологического университета Карлсруэ). Исследования сверхпроводниковых квантовых цепей направлены на масштабируемую архитектуру квантовых процессоров, конструирование квантовых симуляторов и создание квантовых метаматериалов.
Теория многих тел[28]. Руководитель группы — Георгий Шляпников (директор по исследованиям Лаборатории теоретической физики и статистических моделей НЦНИ). Исследования новых топологических квантовых состояний многих тел и обработка квантовой защищенной информации в данных состояниях.
Уязвимости квантовых систем[29]. Руководитель группы — Вадим Макаров[вд] (профессор МИСИС). Проверка практической безопасности квантовых систем связи, поиск и демонстрация новых лазеек, а также помощь в разработке и тестировании мер противодействия.
В декабре 2013 года открыты три лаборатории для исследований[30][31].
Консультативный совет
Международный Консультативный Совет отвечает за координацию научной деятельности Центра[32]. В его состав входят[33]:
В декабре 2010 получен грант в объёме 10—15 млн долларов от фонда Сколково[41]. В декабре 2012 года получен грант на 1,33 млрд рублей от фонда Сколково[42]. Грант был досрочно заморожен в 2015 году.[43]
В 2015 году Газпромбанк инвестирует в компанию 230 млн рублей[44].
Сотрудничество с другими организациями
Центр сотрудничает с рядом университетов и научных организаций:
в 2011 году подписаны меморандумы о сотрудничестве в области науки, технологий и образования с МГУ им. Ломоносова[45], Санкт-Петербургским государственным университетом, Российским государственным технологическим университетом им. К. Э. Циолковского[46], Академическим университетом, Новосибирским государственным университетом, Физическим институтом имени П. Н. Лебедева (ФИАН)[47]. С Институтом физики полупроводников им. А. В. Ржанова (ИФП) СО РАН планируется совместная реализация двух проектов в области защиты информации и создания квантового компьютера[48],[49].
РКЦ проводит исследования в совместных лабораториях с МИСиС[51], МГУ, МФТИ, ФИАН и центром Института физики твёрдого тела РАН в Черноголовке[52],[53],[54]. Переезд в собственные лабораторные помещения произойдет в 2013 году[55].
Ученые РКЦ планируют участвовать в учебном процессе Сколковского технологического университета[56],[57].
2013: ученые из Российского квантового центра и Лаборатории сверхпроводящих метаматериалов МИСиС под руководством профессора Алексея Устинова впервые в России произвели измерение кубита[60],[61],[62],[63]. К июлю 2013 года опубликовано 43 статьи в ведущих журналах[64].
2015: Ученые Российского квантового центра, МФТИ, МИСиС и ИФТТ РАН создали первый в России сверхпроводящий кубит[65].
2017: Ученые Российского квантового центра создали первый в мире квантовый блокчейн[66].
Конференция
Российский квантовый центр раз в два года проводит Международную конференцию по квантовым технологиям с участием ведущих учёных мира. В 2015 году прошла 3-я конференция[64], в 2017 году прошла 4-я конференция[67], а в 2019 — 5-я юбилейная конференция[68].
