В Бауманке разработали серийные отечественные криостаты сверхнизких температур

9 сентября 2025 года в Квантум Парке МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла торжественная презентация серийных отечественных криостатов сверхнизких температур YARANGA и YURTA, а также состоялся официальный запуск облачного доступа к российскому гибридному квантово-классическому вычислительному комплексу на базе сверхпроводникового квантового сопроцессора SnowDrop 4Q. Этот технологический прорыв создаёт новые возможности для решения вычислительных задач исключительной сложности, недоступных классическим компьютерам и суперкомпьютерам. Гибридный квантово-классический вычислительный комплекс позволяет проводить моделирование молекулярных структур для разработки новых фармацевтических препаратов, оптимизировать сложные логистические и производственные цепочки, решать задачи машинного обучения с качественно новым уровнем эффективности и многие другие вычисления за принципиально короткое время.

Облачный доступ к оборудованию для ведущих научно-исследовательских организаций и промышленных компаний позволит ускорить разработку прорывных технологий. Это будет способствовать укреплению экономического потенциала страны и в долгосрочной перспективе повысит качество жизни граждан за счёт появления инновационных продуктов и услуг.

Лично ознакомиться с новыми установками смогли Первый заместитель Председателя Правительства России, председатель наблюдательного совета МГТУ им. Н.Э. Баумана  Денис Мантуров, министр науки и высшего образования России Валерий Фальков, генеральный директор ФПИ Максим Вакштейн. Готовые продукты представили ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана Михаил Гордин и директор ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» Сергей Лопарев.

Серийные российские криостаты сверхнизких температур

Криостат растворения — технологическое оборудование для проведения экспериментов при экстремально низких температурах ниже 10 мК. Оно позволяет создавать условия, близкие к абсолютному нулю (температура, электромагнитные поля, вакуум, инфракрасное излучение) — именно такие условия необходимы для работы с новыми квантовыми эффектами и явлениями. Криостаты применяются в различных областях DeepTech-разработок, включая гибридные квантовые супервычисления, фундаментальные исследования в области физики конденсированного состояния и квантовых эффектов в сверхтекучих жидкостях, сверхпроводниках и полупроводниках, астрономических исследования и поиск тёмной материи, сверхчувствительное детектирование с применением ИК сенсоров, а также для создания ИИ на основе нейроморфных вычислителей и в квантовых коммуникациях.

До 2020 года российские научные группы использовали импортные установки компаний BlueFors (Финляндия/США), Oxford Instruments (Великобритания) и Yanis (США). После введённых санкционных ограничений потребность в отечественных разработках стала критической.

За 2,5 года в рамках опытно-конструкторской работы программы отечественного научного приборостроения Минобрнауки России МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» и индустриальным партнёром ООО «Криотрейд инжиниринг» разработаны серийные криостаты сверхнизких температур:

• YARANGA — криостат растворения для получения милликельвиновых температур (0,01К от абсолютного нуля).

• YURTA — оптический криостат сверхнизких температур до 0,45 К.
   

«Разработка такого сложного высокотехнологичного продукта стала настоящим вызовом для команды учёных и инженеров. Проведена значительная работа по созданию инженерных и конструкторских решений, обеспечивающих охлаждение установки до сверхнизких температур, а также разработана система управления, позволяющая работать в автоматическом режиме. Это безусловно важный шаг для нашей страны, который создаёт фундамент для дальнейших исследований в области квантовых вычислений, расширяет возможности экспериментальной физики низких температур и способствует развитию отечественных технологий», 

— отметил ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана Михаил Гордин.

Облачный доступ к российскому гибридному квантово-классическому вычислительному комплексу

Презентация также ознаменовала запуск в облачный доступ российского гибридного квантово-классического вычислительного комплекса на базе разработанного криостата растворения YARANGA, российской квантовой ЭКБ, систем управления и полного стека ПО.

В основе комплекса — спроектированная и изготовленная совместным исследовательским центром МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» квантовая электронная компонентная база, включающая сверхпроводниковый квантовый сопроцессор SnowDrop 4Q (4 кубита, точность однокубитных операций — 99,9%, двухкубитных — 99%) и блок системы считывания с квантовым уровнем собственных шумов (17 дБ, полоса 500 МГц, мощность насыщения —100 дБм, шумовая температура на уровне стандартного квантового предела).

«Мы довольно долго шли к запуску открытого квантового вычислителя, стартовав практически с нуля в 2015 году. Сегодня мы презентуем комплексное решение на базе российской ЭКБ, которое уже даёт разработчикам возможность тестировать на «квантовом железе» собственные квантовые алгоритмы для решения тестовых задач широкого спектра. Дальше — только больше! Мы будем планомерно наращивать производительность наших квантовых сопроцессоров для перевода квантовых вычислителей в практическую плоскость», 

— отметил Александр Андрияш, научный руководитель ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова».

Достигнутые параметры квантового сопроцессора позволят представителям российского алгоритмического сообщества разрабатывать и тестировать собственные квантовые алгоритмы, формируя библиотеку квантовых вычислительных методов. Облачный сервис ускорит разработку новых математических и специальных материаловедческих алгоритмов, оценку их эффективности и поиск оптимального решения сложных прикладных задач, требующих большого объёма ресурсов на классических вычислителях. Немаловажен и образовательный аспект: благодаря облачному доступу возможность проводить обучение с использованием работающего квантового вычислителя получат все вузы РФ.

Адрес облачного доступа к гибридному квантово-классическому вычислительному комплексу. К услугам пользователей четырехкубитная сверхпроводниковая квантовая машина и квантовый эмулятор.

Разработанные криогенные установки и облачный сервис ориентированы на широкий круг ведущих российских организаций, осуществляющих научные исследования и внедрение передовых технологий. Среди них — крупнейшие отечественные корпорации и компании высокотехнологичного сектора, инвестирующие в развитие квантовых решений, а также научные институты Российской академии наук, специализирующиеся на исследованиях в области физики твёрдого тела, сверхпроводимости и низкотемпературных процессов.

Автор текста: Алина Черечеча; НОЦ ФМН

Фотограф: Сергей Кушлевич