Поиск по публикациям и новостям

Уменьшили в 300 раз: в России появилась новая технология изготовления квантовых систем на кристалле
Технология в разы увеличит точность квантовых алгоритмов на будущих гибридных российских суперкомпьютерах

Специалисты из МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духова создали технологию изготовления квантовых систем на кристалле. Благодаря ей учёные разработали и собрали сверхкомпактный широкополосный параметрический криоусилитель для быстрого и высокоточного считывания состояний многокубитных квантовых сопроцессоров. Он более чем в 300 раз меньше аналогичных устройств предыдущего поколения.

На то, чтобы уменьшить макроскопические квантовые приборы до микроскопических масштабов и объединить их в единую квантовую систему на кристалле, у российских учёных ушло три года. Работы велись на базе НОЦ Функциональные Микро/Наносистемы (НОЦ ФМН) — совместного центра МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП ВНИИА им. Н.Л. Духов. Эти изыскания активно поддержали в Фонде перспективных исследований и в Минобрнауки России, в том числе в рамках программы «Приоритет-2030».

Наша технология квантовых систем на кристалле — это комплекс из собственной методики проектирования, разработки новых материалов (диэлектриков с ультранизкими потерями), квантовой элементной базы, технологии её производства и методов экспериментальной характеризации при криогенных температурах. Дизайн нового чипа криоусилителя заметно отличается от мировых аналогов. Мы используем конструкцию, состоящую только из микроскопических элементов, таких как плоскопараллельные конденсаторы и планарные катушки индуктивности. Для их формирования мы детально проработали каждую технологическую операцию. В итоге мы значительно уменьшили диэлектрические потери материала и вывели их на один уровень с ведущими лидерами в этой области.
Дарья Москалёва, один из разработчиков, научный сотрудник НОЦ ФМН

Ультранизкие потери в плоскопараллельных конденсаторах позволяют сделать максимально точным считывание состояний сверхпроводниковых кубитов. В качестве диэлектрического слоя конденсатора в устройстве используется аморфный гидрогенизированный кремний со сверхмалыми диэлектрическими потерями.

Аналогичные технологии, кроме российских учёных, по информации пресс-службы Минобрнауки, используют всего несколько фабов. В частности, это открытые лаборатории цифрового производства:

  • NIST — Национального института стандартов и технологий США, технологического партнёра Google;
  • UC Santa Barbara — Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, имеющего 12 исследовательских центров и институтов, включая Институт теоретической физики Кавли; 
  • University of Maryland (UMBC) — Мэрилендского университета, развивающего высокие технологии.

Ранее в 2024 году на базе НОЦ ФМН запустили первый в России высокоточный сверхпроводниковый квантовый процессор. Средняя точность его однокубитных операций составила 99,76%, двухкубитных операций — 99,11%, а точность считывания — 96,18%.

Читать материалы по теме:

Заработал первый в России прототип 50-кубитного квантового компьютера на холодных атомах рубидия

Россия впервые запустит производство кристаллов силовых диодов и транзисторов на основе кремния и карбида кремния

Российские учёные провели эксперимент, который показал: атомы примесей в полупроводниках можно использовать как кубиты в квантовом компьютере

Российские учёные вместе с Huawei создали прототип новых вычислительных спецпроцессоров

На фото нет ничего квантового, если вам кто-то скажет что он специалист квантовой физике, то не сомневайтесь, что вы тоже специалист в данной области...
0
Ответить

Сейчас на главной

3 минуты назад
Для российского электромобиля «Атом» завершили «зимнюю» настройку шасси

В ABS и ESP отечественного авто «вшили» специальные настройки для зимней езды

4 минуты назад
Эффективность доказана: в России испытали морозостойкий материал для укрепления дорог в Арктике

Перепады температур приводят к деградации грунтового покрытия, создавая угрозу для объектов инфраструктуры

12 минут назад
«Калашников» передал заказчику мощные высокоточные патроны «Олимп-БИ»

Боеприпасы калибра 5,6 мм поставили московской ШОР

27 минут назад
Ни одной в мире системе ПВО не по зубам: революционный «Авангард» удивит любого противника

L-FRII: российский ракетный комплекс «Авангард» может обходить любые системы защиты

30 минут назад
Штраф за мат в интернете предложили увеличить в 10 раз

В Госдуме считают, что сейчас штрафы за нецензурную брань минимальны и не ограничивают употребление ненормативной лексики в Сети

43 минуты назад
С заводским двигателем УЗАМ-331: редкий «Москвич-2141» 1990 года продают в Москве

Машина 30 лет стояла в гараже и проехала всего 35 тысяч км

44 минуты назад
Одна цель — одна ракета: названа эффективность нового ЗРК «Бук-М3»

Более одной ракеты может потребоваться на особо крупные или высокоскоростные объекты

1 час назад
Теперь в Палау и Микронезии: «Билайн» повысил качество связи и расширил географию роуминга

Сервисы LTE также запустили в Косово, Сьерра-Леоне и Анголе

1 час назад
Новый военный самолет ПАК ДА: работы идут в утвержденном графике

Ростех выдержит заложенные в техзадание необходимые параметры самолета

1 час назад
АвтоВАЗ запустил продажу автомобилей Lada на «Яндекс Маркете»

На площадке представлены бестселлеры марки — Granta, автомобили семейства Vesta, внедорожники Niva Travel и Niva Legend и даже флагманские седаны Aura

1 час назад
Вслед за «Мегафон» и Yota: МТС отменил роуминг в Крыму и Севастополе

Для частных абонентов роуминг отменят не позднее 31 мая 2025 года

1 час назад
Стыковка пилотируемого корабля «Союз МС-27» с МКС произошла успешно

Утром 8 апреля экипаж «Ракеты Победы» отправили к МКС