Квантовый прорыв на чипе: Россия создала компактный источник «сжатого света», открывающий эру сверхчувствительных сенсоров и фотонных вычислений
Введение: Новая веха в квантовых технологиях
В 2026 году российские ученые, работающие под эгидой Госкорпорации «Росатом», совершили значительный прорыв в области фотонных технологий. Научные группы Квантового центра под руководством Игоря Биленко и Дмитрия Чермошенцева разработали первый в России компактный интегральный источник квантового «сжатого» состояния света на чипе. Эта разработка выводит страну в число мировых лидеров по одному из самых перспективных направлений квантовых технологий и создает основу для создания квантовых сенсоров и вычислителей нового поколения.
Научно-техническая суть прорыва
«Сжатый» свет — это особое квантовое состояние электромагнитного поля, в котором квантовые флуктуации (шум) в одной из его характеристик подавлены. Простыми словами, это делает один из параметров светового луча «тише» по сравнению с обычным лазерным излучением. Именно это свойство и открывает уникальные возможности для практического применения.
Ключевым достижением стала именно компактная интегральная реализация этого источника на чипе. Это означает, что технология перестает быть сугубо лабораторной и становится мобильной, готовой к масштабированию и промышленному внедрению.
Применение: От безопасной медицины до квантовых компьютеров
Разработка имеет два главных вектора применения:
- Квантовая сенсорика: На основе «сжатого» света можно создавать сверхчувствительные сенсоры, точность которых превосходит классические аналоги и преодолевает стандартный квантовый предел.
Медицина и биология: Сверхчувствительные сенсоры позволят проводить исследования биологических объектов без риска их разрушения, так как можно будет использовать свет меньшей интенсивности. Это выведет на новый уровень медицинскую диагностику и исследования живых организмов.
Навигация и геофизика: Такие датчики идеально подходят для высокоточных систем навигации, гравиметрии и диагностики материалов.
- Фотонные квантовые вычисления: Сжатые состояния света являются ключевым ресурсом для создания оптических (фотонных) квантовых компьютеров.
Они позволят создавать универсальные квантовые вычислители, которые будут эффективны для решения сложных задач оптимизации, таких как повышение эффективности логистики и производственных цепочек.
Например, совместный пилотный проект «Росатома» и группы компаний «Магнит» по оптимизации логистики поставок уже завершен и показал потенциал повышения эффективности планирования отгрузок на 30–40%.
Россия в глобальном квантовом контексте
Данная разработка является частью масштабного Квантового проекта «Росатома», экосистема которого объединяет 19 научных институтов и университетов, а также более 750 исследователей и инженеров. Проект реализуется в рамках российской дорожной карты по квантовым вычислениям, руководителем которой с 2020 года является «Росатом».
Благодаря этой работе Россия вошла в число первых трех стран мира (наряду с США и Китаем), которые имеют действующие квантовые процессоры на всех четырех основных платформах: ионах, атомах, фотонах и сверхпроводниках.
По состоянию на начало 2026 года в стране создано семь квантовых вычислителей, причем три из них достигли размерности 70+ кубитов. Например, в декабре 2025 года квантовый компьютер на ионах иттербия достиг мощности в 70 кубитов. Для сравнения, в начале пути, в 2020 году, в России существовали лишь процессоры с 2 кубитами.
Высокая точность операций
Помимо количества кубитов, критически важна точность операций. Испытания продемонстрировали рекордные для российских установок показатели: точность однокубитных операций достигла 99,9% , а двухкубитных — 99,4%. Высокая точность является залогом перехода от лабораторных экспериментов к решению прикладных задач.
Планы на будущее
«В мировой науке работа со «сжатым светом» является одним из наиболее перспективных направлений. Это тренд, который оседлать пока удалось далеко не всем. Наши ученые заняли по этому направлению передовые позиции», — прокомментировал разработку Дмитрий Чермошенцев.
Новая дорожная карта на 2025–2030 годы ставит еще более амбициозные цели:
Создание квантового вычислителя на 300 кубитов к 2030 году.
Разработка 54 новых квантовых алгоритмов в дополнение к 34 уже созданным.
С 2026 года «Росатом» начинает активные исследования и разработки в области квантовых сенсоров.
В 2026 году Россия также выступила организатором первого Форума квантовых технологий стран БРИКС, подтверждая свой статус одного из мировых центров квантовых компетенций.
Заключение
Создание компактного источника «сжатого» света на чипе — это не просто научное достижение, а технологический фундамент для целой индустрии. Оно знаменует переход России от догоняющей модели к активному формированию собственной повестки в глобальной квантовой гонке, открывая путь к практическому применению квантовых технологий в медицине, логистике, навигации и вычислительных системах нового поколения.
