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

47 минут назад
Многодетные семьи теперь могут получать льготы с помощью цифрового удостоверения на «Госуслугах»

Новый QR-код заменит бумажные документы и упростит процесс получения социальных льгот

1 час назад
Огромную партию новейших самоходок «Мальва» отправили российским военным

Фотографии ж/д состава с боевыми комплексами появились в Сети

1 час назад
Электронные повестки в России: как изменится весенняя призывная кампания

Призывники начнут получать повестки через портал «Госуслуги» и mos.ru

1 час назад
«Стерегущие» носители «Калибров» и «Уранов» выявили подлодку в водах Балтики

Экипажам корветов проекта 20380 на учениях также пришлось противодействовать безэкипажным катерам

1 час назад
Смахнули пыль времён: легендарную гаубицу М-30 заметили у российских военных

Орудие 1939 года выпуска способно стрелять на дальность до 11,8 км

1 час назад
В Роскомнадзоре заявили, что не собирают данные для отслеживания активности пользователей

Роскомнадзор не планирует мониторить пользователей и собирать данные о них с запрещённых сайтов

1 час назад
Национальную систему краш-тестов RuNCAP перезапустят в России

Росстандарт планирует перезапуск национальной системы проверки автомобилей

1 час назад
Ростех: Дирижабли смогут обеспечить до 30% грузоперевозок в Арктике

Управляемые аэростаты поднимают до 200 тонн негабаритного груза

2 часа назад
Мошенники предлагают «помощь» пострадавшим от афер: как не стать жертвой новой схемы

Злоумышленники предлагают «вернуть» потерянные деньги

3 часа назад
Полноприводный грузовик ГАЗ «Садко 9» показали снаружи и внутри

Основное преимущество новинки — увеличенная грузоподъёмность до 5 тонн

3 часа назад
«Парус Электро» показала зарядную станцию для электромобилей Wallbox на форуме в Казани

ЭЗС поддерживает стандарты Type 1 и Type 2

3 часа назад
Минобороны потребовало 390 млн рублей от изготовителя деталей штурмовика Су-25 и истребителя МиГ-27

Военное ведомство подало иск в суд против Кизлярского завода