Визит доктора Широ Кавабата в МИЭМ
Со 2 по 8 Октября Департамент электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ посетил с очередным визитом главный научный сотрудник Института передовой промышленной науки и технологии (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Цукуба, Ибараки, Япония) доктор Широ Кавабата. Координатором визита выступал зам. зав. научно-учебной лаборатории "Квантовой наноэлектоники" проф. А.С. Васенко.
7 Октября Доктор Кавабата выступил на совместном семинаре Департамента электронной инженерии и научно-учебной лаборатории "Квантовой наноэлектроники" с докладом "Introduction to superconducting quantum annealing machine" (Введение в принципы работы машины сверхпроводникового квантового отжига). Квантовый отжиг - это многообещающий метод, который использует квантовую механику для решения сложных задач комбинаторной оптимизации.
Доктор Кавабата начал семинар с рассказа о компании D-Wave Systems Inc. (Ванкувер, Канада). Это первая компания, выпустившая на рынок сверхпроводниковую машину квантового отжига в 2011 году. В 2017 компания выпустила машину с 2000 кубитами. В 2021 году планируется к выпуску новая машина с 5640 кубитами. На семинаре доктор Кавабата подробно рассказал о машинах сверхпроводникового квантового отжига и принципах их действия. Он также рассказал о схеме технологической интеграции для проекта крупномасштабного сверхпроводникового квантового отжига в Национальном институте передовой промышленной науки и технологии (Цукуба, Япония). Доклад вызвал большой интерес аудитории.
Кроме того, 3 Октября доктор Кавабата прочитал лекцию для студентов магистерской программы "Материалы. Приборы. Нанотехнологии" (акад. руководитель доц. Р.Ш. Ихсанов) по теме "Introduction to quantum computation : From basic to cutting edge" (Введение в квантовые вычисления: от основ до переднего края).
Приводим аннотацию этой лекции.
Крупнейшие в мире IT-компании, в том числе IBM, Google, Intel и Microsoft, в настоящее время разрабатывают квантовые компьютеры на основе сверхпроводниковой электроники для создания сверхмощных вычислительных машин. Кроме того, канадская венчурная компания D-Wave systems выпустила на рынок машину сверхпроводникового квантового отжига, которая может эффективно решать задачи комбинаторной оптимизации. В лекции была рассмотрена основная концепция быстро растущей области квантового компьютинга. Рассмотрение началось с краткого ознакомления с математической основой квантового компьютера. После этого была представлена концепция работы квантового компьютера. Для сравнения квантовых и классических вычислений, на лекции были представлены простые квантовые алгоритмы с анализом их сложности. Кроме того, была рассмотрена концепция "квантового превосходства" (quantum supremacy) и "шумного промежуточного квантового компьютера" (noisy intermediate quantum computer), а также последние разработки квантового аппаратного и программного обеспечения.
Кавабата-сан получил свою докторскую степень по прикладной физике за теоретические исследования квантового хаоса в мезоскопических системах в 1998 году в Университете города Осака. После защиты он стал исследователем в Электротехнической лаборатории того же университета. В 2001 году доктор Кавабата получил позицию в Нанотехнологическом исследовательском центре при Институте передовой промышленной науки и технологии. В настоящее время он является главным научным сотрудником этого центра и заведующим лаборатории сверхпроводникового квантового отжига. Основное направление исследований Широ Кавабаты – это теория сверхпроводящих контактов, спинтроника, физика топологических материалов и теория квантовой информации. Он внёс существенный вклад в теорию квантового зацепления в системах спиновой электроники, макроскопических квантовых явлений в высокотемпературных джозефсоновских контактах, терагерцовой радиации в джозефсоновских контактах, электронного охлаждения в контактах сверхпроводник/ ферромагнетик, теорию сверхпроводящих квантовых метаматериалов и разработку методов создания сверхпроводникового квантового процессора.
В заключение расскажем об Институте передовой промышленной науки и технологии в городе Цукуба, префектуры Ибараки, в Японии. Этот институт – одна из самых крупных государственных исследовательских организаций в Японии. Его главное направление – создание и практическая реализация технологий, полезных японской индустрии и обществу и стирание границ между зарождающимися инновационными технологиями и их коммерческим применением. Для этих целей в институте организованы несколько департаментов, которые объединяют основные технологии для их усиления и развития. Институт передовой промышленной науки является ядром и первопроходцем японской национальной инновационной системы. Он состоит из 2000 исследователей в 10 центрах по всей Японии, основанных на национальной стратегии инноваций с учётом постоянно меняющейся внешней среды. Институт также участвует в создании глобальной инновационной сети по всему миру.Результатом визита также стало многочасовое общение доктора Кавабата со студентами лаборатории "Квантовой наноэлектроники". В настоящее время готовится к отправке в Beilstein Journal of Nanotechnology (Q2 по WoS) публикация, соавторами которой будут ряд студентов лаборатории, доктор Кавабата и проф. Васенко. Надеемся, что доктор Кавабата и в дальнейшем будет частым гостем в МИЭМ.
Новости о предыдущем визите доктора Широ Кавабата в МИЭМ