Лаборатория занимается разработкой квантовых устройств для обработки информации и соответствующих методов, необходимых для функционирования таких устройств.
Конкретные направления на ближайшее будущее:

1. Задачи квантовой метрологии (создания сенсоров). Мы разрабатываем алгоритмы и применяем их в экспериментах на кубитах типа «трансмон» в кубитном и кутритном режимах. Планируются эксперименты на кубитах типа «флаксониум». Кроме того, в лаборатории планируются метрологические эксперименты в рамках линейной оптики (с кудитными схемами) и на NV-центрах в алмазах, а также разработка и реализация оптических генераторов случайных чисел.
2. Реализация разработанных нами квантовых протоколов на открытом 5-кубитном квантовом компьютере в IBM, в частности алгоритмов обращения времени. Работы по развитию H-теоремы и реализация «квантового демона Максвелла» (говоря шире, по квантовой термодинамике). Эти работы имеют несомненную ценность с фундаментальной точки зрения, а со временем могут перейти в практическую плоскость.
3. Для доведения чувствительности квантовых сенсоров до физически реализуемого максимума, необходимы усилители с предельной квантовой эффективностью. Мы участвуем в разработке и тестировании таких усилителей в сотрудничестве с коллегами в Аалто, и рассчитываем на изготовление собственных образцов в МФТИ. Мы также осуществляем и планируем продолжать разработку вычислительных алгоритмов, реализуемых на малокубитных схемах, и экспериментальную реализацию таких схем при помощи искусственных атомов различных видов. Кроме того, в более отдаленной перспективе планируется разработка квантовой элементной базы на основе новых сверхпроводящих материалов с более высокой температурой сверхпроводяего перехода, чем у алюминия.