Científicos del "Kvantum Park" de la MSTU N. E. Bauman y VNNIA han desarrollado una tecnología para la producción de circuitos integrados superconductores basados en tantalio. El desarrollo permite aumentar más de 10 veces la calidad de los componentes para computadoras cuánticas. Las primeras entregas de coprocesadores cuánticos en la plataforma de tantalio están programadas para el otoño de 2026.
El tantalio es significativamente más resistente que el aluminio a los ácidos y ambientes agresivos. Gracias a esto, los componentes pueden someterse a una limpieza más intensiva, eliminando contaminantes atómicos y óxidos de la superficie que deterioran las características de los cúbits. Además, el óxido natural de tantalio contiene significativamente menos defectos en comparación con el óxido de aluminio, por lo que la información cuántica se conserva por más tiempo.
Durante las pruebas en resonadores de microondas de tantalio, su factor de calidad —la capacidad de almacenar información cuántica— superó los 10 millones en modo de un solo fotón. Los científicos rusos califican este indicador como uno de los mejores del mundo: valores similares solo se lograron en la Universidad de Princeton (EE. UU.) y en el centro de nanotecnología belga IMEC.
Una de las principales dificultades técnicas fue obtener la fase de tantalio necesaria. Para los circuitos superconductores se requiere tantalio alfa de alta pureza. Las películas delgadas de metal crecen en dos fases, beta y alfa, y para la transición a la fase deseada es necesario controlar las condiciones de crecimiento en la etapa de deposición de la película. Los especialistas realizaron más de 1000 experimentos utilizando métodos de microscopía de transmisión con resolución atómica. Esto permitió rastrear las características estructurales subnanométricas del tantalio alfa en silicio, que no se pueden ver con instrumentos convencionales.