КФУ разрабатывает надёжные квантовые чипы для вычислений и коммуникаций

В Министерстве науки и высшего образования РФ сообщили, что ученые из Казанского федерального университета разработали новый метод создания квантовых устройств с применением карбида кремния SiC. Разработка может стать основой для создания надежных и комплексно интегрированных квантовых микросхем.



Основное внимание ученых сосредоточено на азот-вакансионных центрах, присутствующих в кристаллах SiC политипа 6H, которые характеризуются особыми квантовыми свойствами. В отличие от алмазов, ограниченных в размерах, карбид кремния производится в промышленных масштабах на подложках диаметром до 200 мм. Фадис Мурзаханов из молодежной научно-исследовательской лаборатории КФУ подчеркнул, что большие размеры пластин позволяют применять стандартные полупроводниковые технологии, такие как литография, травление и ионная имплантация, что создает предпосылки для серийного выпуска квантовых чипов с предсказуемыми характеристиками.

Экспериментальные данные демонстрируют почти безупречную эффективность преобразования оптического излучения в спиновую намагниченность (k = 0,999) и значительное время жизни спиновых дефектов, что критически важно для сохранения квантовой информации. Эксперты отмечают, что оптические переходы в SiC находятся в ближнем инфракрасном диапазоне (1,1–1,3 тыс. нм) и делает кристаллы многообещающими для организации квантовой связи на значительные расстояния.

Проведение исследований осуществляется при участии Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН. Специалисты заявляют, что полученные результаты найдут применение в развитии квантовых вычислений, сенсорики и средств связи, а также в эффективном обмене информацией между спиновыми центрами и фотонами в квантовых сетях и интерфейсах.

Читайте также: