Российские ученые нашли способ создания квантовых чипов

Новый подход к созданию масштабируемых квантовых устройств на основе карбида кремния, предложенный исследователями из Казанского федерального университета (КФУ), может стать основой для разработки высокоинтегрированных и надежных квантовых чипов. 

В центре внимания исследователей были азот-вакансионные центры в кристалле карбида кремния политипа 6H, которые обладают уникальными квантовыми характеристиками. Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ, ссылаясь на результаты работы ученых, пишет ТАСС.

Фадис Мурзаханов, научный сотрудник молодежной НИЛ, отметил, что в отличие от алмаза, доступного только в виде небольших кристаллов, карбид кремния является промышленным полупроводником, для которого разработана технология выращивания 200-мм подложек. Это особенно важно для разработки масштабируемых квантовых устройств, так как крупные и качественные пластины позволяют использовать стандартные методы микросистемной и полупроводниковой технологии, такие как литография, травление и ионная имплантация. Данный подход открывает перспективы для массового производства квантовых чипов с высокой степенью интеграции, надежности и воспроизводимости параметров.

Экспериментальные данные продемонстрировали высокие значения коэффициента преобразования оптического излучения в спиновую намагниченность (k = 0,999), что позволяет использовать эти системы в качестве связующего звена между спиновыми центрами и фотонами. Важно отметить, что спиновые дефекты демонстрируют длительное время жизни, достигающее секундного диапазона, что является существенным для хранения квантовой информации.

По словам участницы исследования Юлии Ермаковой, оптические переходы в кристалле карбида кремния происходят в ближней инфракрасной области (1,1 тыс. - 1,3 тыс. нанометров), что делает их перспективными для осуществления квантовой связи на большие расстояния.

Исследование проводится совместно с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе РАН, признанным лидером в области синтеза карбида кремния. 

checheninfo.ru