Австралийские физики создали кремниевые кубиты с минимумом ошибок на обычном промышленном оборудовании
Кремниевые квантовые чудеса на пороге нового века технологий
Австралийские физики впервые успешно создали кремниевые квантовые биты, которые допускают минимум случайных ошибок при выполнении вычислений. Для этого они применили уже существующие промышленные технологии, которые используются в производстве обычной электроники. Как сообщают на сайте ТАСС Наука со ссылкой на пресс-службу Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), это достижение открывает путь к серийному производству кремниевых квантовых компьютеров.
Профессор UNSW Эндрю Дзурак объяснил значимость проделанной работы.
"До настоящего времени у нас не было уверенности в том, что мы сможем достичь в условиях промышленного производства той точности работы кубитов, которая была характерна для этих устройств, изготовленных в лаборатории. Проведенные нами опыты четко показали, что наша методика изготовления кубитов полностью совместима с теми технологическими процессами, которые применяются при производстве микрочипов уже несколько десятилетий", - заявил Эндрю Дзурак.
Ученые из UNSW в течение нескольких десятилетий занимались разработкой компонентов, необходимых для создания полноценного твердотельного квантового компьютера. За это время им удалось разработать кубиты на основе отдельных атомов фосфора и кремния, а также использовать подобные структуры для создания первых твердотельных вычислительных модулей, способных выполнять квантовые логические операции.
Недавно австралийские физики разработали системы управления, которые позволяют одновременно считывать и записывать данные в миллионы ячеек памяти квантового компьютера. Также они добились того, что созданные ими кубиты совершают ошибки в расчетах с вероятностью менее 1%. Эти успехи побудили исследователей адаптировать свои системы для промышленного производства.
Для этого ученые получили поддержку от инженеров из европейского Межуниверситетского центра микроэлектроники (IMEC). Совместно с ними они адаптировали системы, разработанные профессором Дзураком и его коллегами, для изготовления на промышленном оборудовании, установленном в IMEC. Используя это оборудование, физики изготовили четыре двухкубитных квантовых чипа на промышленных кремниевых пластинах и всесторонне изучили их рабочие характеристики.
Последующие тесты показали, что все четыре устройства могли выполнять однокубитные и двухкубитные операции с уровнем точности в 99%. При этом время жизни кубитов составляло несколько десятков микросекунд, чего достаточно для проведения большого числа логических операций при сложных вычислениях. Это, по словам ученых, подтверждает возможность использования уже существующих технологий полупроводниковой промышленности для производства твердотельных квантовых компьютеров.
Все началось с того, что квантовые точки были впервые обнаружены и изучены нобелевским лауреатом Алексеем Екимовым и другими советскими физиками в 1980-х годах. Как сообщалось ранее, 21 августа 2025 года, Центр научной коммуникации МФТИ заявил, что российские химики разработали новый метод создания экологичных коллоидных квантовых точек из меди, индия и серы. Параллельно, специалисты Казанского федерального университета в сотрудничестве с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе разработали инновационный метод создания масштабируемых квантовых устройств, используя карбид кремния. Эти исследования направлены на создание основы для производства высокоинтегрированных и надёжных квантовых чипов, а также для применения в квантовых коммуникациях на дальние расстояния.