МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» объявили о запуске первого в России контрактного производства сверхпроводниковых квантовых процессоров на 100-мм пластинах. Производственные мощности будут размещены в новом кампусе МГТУ. Этот шаг направлен на удовлетворение растущего спроса со стороны ключевых заказчиков, включая технологические компании и научные лаборатории, сообщили в пресс-службе университета.
Переход от производства отдельных кристаллов к серийному выпуску стал возможен благодаря разработке собственной технологии сверхпроводниковых джозефсоновских схем в рамках НОЦ ФМН — совместного научного центра МГТУ и ВНИИА. Эта технология считается одной из наиболее перспективных для создания высокоточных квантовых процессоров и параметрических усилителей, необходимых для точного считывания сигналов квантовых схем. На одной пластине можно разместить сотни чипов различных квантовых устройств, что обеспечивает единый технологический процесс их изготовления.
Для достижения серийного производства с сохранением высоких параметров качества квантовых устройств потребовалось несколько лет. Разработчикам удалось не только сохранить качество, но и повысить точность изготовления элементов квантовых схем до допуска 0,5 нм. Для масштабирования технологии и запуска контрактного производства команде осталось дооснастить исследовательский кластер, построенный в 2024 году в новом кампусе МГТУ, уже спроектированным оборудованием.
Ключевым элементом серийного техпроцесса является создание наноразмерных джозефсоновских переходов — трёхслойных структур из алюминия, туннельного оксида алюминия и алюминия (Al-AlOx-Al). Именно в этих переходах формируются кубиты при охлаждении процессора до температуры -273°C, что обеспечивает состояние сверхпроводимости.
В НОЦ ФМН разработана технология изготовления джозефсоновских переходов с линейными размерами в десятки нанометров и субнанометровой точностью. По словам разработчиков, это позволило достичь рекордных показателей воспроизводимости электрических характеристик переходов и параметров кубитов на мировом уровне. Для внедрения технологии в серийное производство на 100-мм пластинах была предложена и внедрена математическая модель, симулирующая процесс воспроизводимого формирования джозефсоновских переходов.
Дополнительная информация: Бауманка запустит первое в России контрактное производство сверхпроводниковых квантовых процессоров
Источник: https://habr.com/ru/news/801023/