Ученые из МГТУ Баумана разработали технологию для серийного производства 1000-кубитных квантовых процессоров

Российские исследователи нашли способ создавать логические элементы с субатомной точностью, что открывает двери для массового производства тысячекубитных квантовых компьютеров.

Команда из центра «Шухов.Нано», объединяющего ресурсы МГТУ им. Баумана и ВНИИА им. Духова, разработала метод ювелирной настройки логических элементов вычислительных устройств. Их подход позволяет изменять параметры с точностью до 0,2 ангстрема, что в пять раз меньше диаметра атома водорода – величина, на которой происходят квантовые эффекты.

Ключевая роль в этой технологии отводится ионному лучу. Ученые направляют отдельные ионы гелия или неона в определенные зоны наноструктур, вызывая управляемые дефекты в кристаллической решетке. Это ведет к изменению толщины диэлектрического слоя без повреждения соседних элементов. Процесс полностью автоматизирован и занимает не более секунды на один элемент.

Эта технология, названная iDEA (Ion beam-induced DEfects Activation), превосходит другие методы, такие как лазерный отжиг, за счет способности контролировать структуру с точностью до доли атома.

Методика оказалась решающей для квантовых компьютеров, особенно на сверхпроводниковых платформах, поскольку любые погрешности в конструкции кубита могут привести к сбоям. iDEA позволяет точно настраивать частоту каждого кубита, обеспечивая минимальные отклонения параметров между элементами, что делает их работу предсказуемой.

По словам ведущего разработчика Никиты Смирнова, технология позволяет «тюнинговать» кубиты до нужной частоты, обеспечивая разброс параметров не более 0,35% – один из лучших мировых показателей. Это позволяет создавать квантовые чипы на тысячу и более кубитов, где элементы работают синхронно.

iDEA-метод имеет потенциал не только в квантовых вычислениях, но и в других областях, таких как микроэлектроника и фотоника. Он позволяет не только создавать, но и восстанавливать кубиты, настраивая параметры после сборки схемы. Эксперты считают, что массовое внедрение метода может сделать квантовые и гибридные суперкомпьютеры более доступными и серийными.

Источник: scitechnews.ru

Комментарии: