В УлГТУ открылась первая в Ульяновской области лаборатория квантовых вычислений

На факультете информационных систем и технологий Ульяновского государственного технического университета создали научно-образовательную лабораторию квантовых вычислений. Установленные здесь квантовые компьютеры позволят ускорить процессы сложных вычислений и обработку больших массивов данных.

Новая лаборатория технического университета открыта на базе кафедры «Информационные системы», специализирующейся на математическом, компьютерном, когнитивном моделировании, системном анализе, управлении и обработке информации. Лаборатория является межкафедральной и межфакультетской. Представители факультета информационных систем и технологий и радиотехнического факультета планируют проводить здесь совместную работу над задачами квантового машинного обучения и квантовых коммуникаций.

Лаборатория оснащена тремя современными спецвычислителями - квантовыми компьютерами. Два компьютера, один из которых внешне выглядит как планшет, способны выполнять сложные операции с двумя кубитами. Кубит – это элементарная единица информации в квантовых вычислениях. Третий компьютер обеспечивает более широкие возможности для программирования, он может эмулировать работу в режиме восьми кубитов.

Работа всех трех моделей компьютеров базируется на методе ядерного магнитного резонанса. Новый тип вычислительной техники будет использоваться на кафедре для обучения принципу работы квантовых вычислений. В лаборатории также оборудованы место для работы преподавателей и студентов и зона для подготовки квантовых схем вычислений.

«Квантовые технологии способны обеспечить лидерство, технологическую независимость и национальную безопасность нашей страны, - отметила ректор УлГТУ Надежда Ярушкина. - Сейчас именно они являются перспективными направлениями развития, поэтому рост компетенций у специалистов в сфере информационных технологий, систем связи, инженеров просто необходим. Студенты УлГТУ уже сейчас получили возможность заниматься различными квантовыми вычислениями и моделированием квантовых процессов. Для преподавателей и ученых вуза с открытием лаборатории начинается качественно новый этап научно-исследовательской деятельности в данной сфере».

Ректор УлГТУ Надежда Ярушкина

В уникальное специализированное оборудование встроены курсы, которые позволяют студентам перед работой с квантовыми вычислениями изучить или повторить курс дискретной математики.

«Сама среда квантового компьютера имеет минималистичный интерфейс, в котором есть теоретические выкладки квантового курса, - рассказал заведующий кафедрой «Информационные системы» Антон Романов. - Его польза заключается в том, что он хорошо интегрирован в саму среду квантовых вычислений. С точки зрения перехода к реальным квантовым вычислениям компьютер имеет среду, позволяющую формировать квантовые схемы на основе операторов, представленных на панели инструментов, и есть заранее заготовленные алгоритмы для двухкубитной и однокубитной схем».

Заведующий кафедрой «Информационные системы» Антон Романов

В лаборатории будут проводиться исследования, связанные с квантовым машинным обучением, совершением задач кастомизации и квантовыми коммуникациями, взаимодействующими с шифрованием и криптографией в защищенных каналах связи.

Фотографии предоставлены Управлением по информационной политике и связям с общественностью УлГТУ