Исследователи разработали новый метод производства, позволяющий использовать широкий спектр сверхпроводящих материалов для квантовых компьютеров. В статье, опубликованной в Applied Physics Letters, описан подход, решающий проблему сложного применения нитридов, карбидов и силицидов переходных металлов в устройствах традиционными химическими методами.
Команда под руководством профессора Давуда Шахрджерди из Нью-Йоркского университета показала, что низкоэнергетическое ионно-лучевое травление (ИЛТ) эффективно для создания квантовых устройств. Метод был протестирован на ниобии — хорошо изученном сверхпроводнике, — и показал производительность, сопоставимую с традиционными технологиями.
Квантовые компьютеры способны решать задачи, недоступные классическим машинам, включая разработку лекарств и криптографию. Для этого необходимы компоненты, сохраняющие квантовые состояния достаточно долго, что требует совершенствования оборудования для снижения ошибок и повышения надёжности.
Использование ИЛТ расширяет возможности проектирования квантового оборудования с малоизученными материалами, способствуя развитию квантовых информационных систем. Аспиранты Мигель Мансо-Перес и Моэйд Джамалзаде создали сверхпроводящие резонаторы из ниобия на кремниевых подложках в нанофабрике NYU, оснащённой современным оборудованием.
Устройства протестировали при температурах, близких к абсолютному нулю, в лаборатории AFRL. Резонаторы показали низкие потери — ключевой показатель качества, подтверждая эффективность технологии ИЛТ для квантовых сверхпроводящих устройств.
Сверхпроводящие резонаторы накапливают электромагнитную энергию для квантовых компьютеров. Фото: Илья Шираванд и Моэйд Джамалзаде.
Дополнительная информация: Miguel Manzo-Perez et al, Physical patterning of high-Q superconducting niobium resonators via ion beam etching, Applied Physics Letters (2025). DOI: 10.1063/5.0278956
Источник: https://phys.org/news/2025-09-fabrication-technique-door-materials-quantum.html