Разработана новая технология квантовых систем на кристалле

Криоусилитель оказался в 300 раз меньше своих предшественников

МОСКВА, 24 декабря. /ТАСС/. Специалисты МГТУ им. Н. Э. Баумана и ВНИИА им. Н. Л. Духова создали новую технологию изготовления квантовых систем, открывающих путь к созданию мощнейших вычислителей на микроскопическом чипе. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

"Новая технология позволяет объединить квантовые сопроцессоры и систему считывания на едином чипе, что радикально повысит точность практически полезных квантовых алгоритмов. На ее основе созданы параметрические криогенные усилители с квантовым уровнем собственных шумов нового поколения. Размеры элементной базы квантовых устройств уменьшены в сотни раз", - отметили в пресс-службе.

Как объяснили ученые, сделан важный шаг на пути к созданию сверхмощного квантового компьютера, который будет иметь относительно компактные размеры. Прежде всего, создан сверхкомпактный широкополосный параметрический криоусилитель - прибор для быстрого и высокоточного считывания информации с многокубитных квантовых сопроцессоров. Криоусилитель оказался в 300 раз меньше своих предшественников, используемых по сей день, и имеет размеры в несколько сотен микрометров (менее одного миллиметра).

Дизайн нового чипа криоусилителя заметно отличается от мировых аналогов. Его авторы используют конструкцию, состоящую только из микроскопических элементов, таких как плоскопараллельные конденсаторы и планарные катушки индуктивности.

"Наша технология квантовых систем на кристалле - это комплекс из собственной методики проектирования, разработки новых материалов (диэлектриков с ультранизкими потерями), квантовой элементной базы, технологии ее производства и методов экспериментальной характеризации при криогенных температурах", - рассказала научный сотрудник научно-образовательного центра "Функциональные микро/наносистемы (НОЦ ФМН)", созданного на базе МГТУ и ВНИИА, Дарья Москалева.

Как отметил ректор МГТУ им. Н. Э. Баумана Михаил Гордин, для создания таких систем научному коллективу пришлось полностью отказаться от технологии и концепции предыдущего поколения и, по сути, рискнуть многолетними наработками своего же НОЦ ФМН. "Но всё во имя будущего - системы на кристалле в разы повысят точности квантовых алгоритмов, приближая появление практически полезных гибридных квантово-классических вычислителей", - подчеркнул Гордин.