Создана технология сверхпроводниковых танталовых чипов для квантовых компьютеров
Осенью 2026 года в России начнутся коммерческие поставки сверхпроводниковых чипов на тантале. Технологию их производства разработали специалисты Квантум Парка МГТУ имени Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА». Об этом пишет Компьютерра.
Такие схемы предназначены для квантовых сопроцессоров — дополнения к классическим суперкомпьютерам, которые помогают обойти физические ограничения производительности. Над подобными решениями работают и крупные зарубежные корпорации. Долгое время основным материалом для сверхпроводниковых кубитов служил алюминий, однако с ростом числа кубитов его недостатки становятся критичнее.
Тантал выбрали из-за химической инертности: в его естественном оксиде меньше дефектов, чем в алюминиевом. В исследованиях Принстонского университета (статья в Nature, 2025) время когерентности танталовых кубитов достигло 1,68 миллисекунды — выше, чем у алюминиевых аналогов.
Главная трудность — тонкие пленки тантала могут существовать в двух кристаллических фазах, бета и альфа, а для сверхпроводимости нужна альфа-фаза. Разработчики заявляют, что после более чем тысячи экспериментов им удалось выяснить механизм самопроизвольного перехода в нужную фазу при росте пленки на кремниевой подложке. Структуру изучали с помощью просвечивающей электронной микроскопии с атомарным разрешением, что позволило следить за формированием пленок на субнанометровом уровне.
Ключевой показатель качества технологии — добротность резонаторов в однофотонном режиме. У созданных образцов она достигает 10 миллионов, что доступно лишь немногим научным центрам. Для сравнения: это значит, что микроволновой фотон совершает десятки миллионов колебаний, прежде чем потерять энергию.
Руководитель кластера Квантум Парк Илья Родионов рассказал, что технологию отработали на криогенных микроволновых резонаторах, а добротность удалось повысить более чем на порядок. Сейчас начинается этап перехода к серийному производству, контракты на осень уже заключены.
