Учёные «Квантум Парка» МГТУ им. Н. Э. Баумана и ВНИИА разработали технологию производства сверхпроводниковых интегральных схем на основе тантала. Разработка позволяет более чем в 10 раз повысить качество компонентов для квантовых вычислителей. Первые поставки квантовых сопроцессоров на танталовой платформе запланированы на осень 2026 года.
Тантал значительно устойчивее алюминия к воздействию кислот и агрессивных сред. Благодаря этому компоненты можно подвергать более интенсивной очистке, удаляя с поверхности атомарные загрязнения и оксиды, которые ухудшают характеристики кубитов. Кроме того, естественный оксид тантала содержит значительно меньше дефектов по сравнению с оксидом алюминия, поэтому квантовая информация сохраняется дольше.
В ходе испытаний на танталовых микроволновых резонаторах их добротность — способность сохранять квантовую информацию — превысила 10 миллионов в однофотонном режиме. Российские учёные называют этот показатель одним из лучших в мире: подобные значения удалось получить только в Принстонском университете (США) и бельгийском нанотехнологическом центре IMEC.
Одна из ключевых технических сложностей заключалась в получении нужной фазы тантала. Для сверхпроводниковых схем требуется высокочистый альфа-тантал. Тонкие плёнки металла растут в двух фазах — бета и альфа, и для перехода в нужную фазу необходимо контролировать условия роста на этапе нанесения плёнки. Специалисты провели более 1000 экспериментов, используя методы просвечивающей микроскопии с атомарным разрешением. Это позволило отследить субнанометровые структурные особенности альфа-тантала на кремнии, которые невозможно увидеть обычными приборами.
Читайте ещё материалы по теме:
Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google
