Российские учёные создали сверхпроводниковые схемы для квантовых компьютеров

Российские учёные из МГТУ имени Н. Э. Баумана совместно с коллегами из ФГУП «ВНИИА» представили новую технологию производства сверхпроводниковых интегральных схем на основе тантала. Их разработка позволяет увеличить качество компонентов для квантовых вычислителей более чем в 10 раз. Это достижение может стать важным шагом на пути к созданию более стабильных и точных квантовых процессоров, которые сегодня считаются одной из самых перспективных, но одновременно сложных в реализации технологий будущего.

Ключевое новшество заключается в использовании альфа-тантала — особой формы этого металла, которая демонстрирует высокую устойчивость к агрессивным средам. В отличие от традиционно применяемого алюминия, тантал позволяет проводить более глубокую очистку структур от загрязнений и оксидов, что критически важно для работы квантовых кубитов. Исследователи провели более тысячи экспериментов и проанализировали десятки серийно изготовленных пластин с помощью просвечивающей микроскопии, чтобы убедиться в эффективности нового подхода.

Особое внимание уделяется параметру добротности микроволновых резонаторов из тантала. В однофотонном режиме этот показатель превышает 10 миллионов, что указывает на способность схем сохранять квантовую информацию максимально долго. Для сравнения: у традиционных алюминиевых структур этот параметр обычно не превышает нескольких миллионов, что ограничивает возможности квантовых вычислителей.

Разработка российских учёных может значительно расширить горизонты применения квантовых технологий. Сегодня квантовые процессоры используются в основном в научных исследованиях и специализированных задачах, таких как моделирование молекул или оптимизация сложных систем. Однако повышение стабильности и снижение дефектов в кубитах способно приблизить эру массового внедрения квантовых вычислений, которые смогут решать задачи, недоступные для классических компьютеров.

Первые поставки квантовых сопроцессоров на новой танталовой платформе запланированы на осень 2026 года. Это может стать важным этапом в развитии отечественного квантового направления, особенно на фоне международной конкуренции и технологических санкций. Российские специалисты отмечают, что их технология уже вызвала интерес у отечественных и зарубежных партнёров, что открывает перспективы для дальнейших исследований и коммерциализации разработки.