Командой ФГУП ？ВНИИА им. Н.Л. Духова？ и МГТУ им. Н.Э. Баумана на базе центра Функциональные Микро/Наносистемы (НОЦ ФМН) разработана новая технология изготовления квантовых систем на кристалле, открывающая путь к интеграции отдельных модулей квантовых вычислителей на одном чипе. Проект реализуется при поддержке Фонда перспективных исследований и МинОбрНауки России.

       С использованием технологии создан сверхкомпактный широкополосный параметрический криоусилитель для быстрого и высокоточного считывания состояний многокубитных квантовых сопроцессоров. Размеры устройства уменьшены более чем в 300 раз в сравнении с криоусилителем предыдущего поколения.

       Потенциал и эффективность данного подхода были продемонстрированы при создании нового поколения параметрических усилителей. Технология обеспечивает экспериментально подтвержденные (Appl. Phys. Lett. 125, 164003) характеристики устройств на уровне ведущих мировых групп: коэффициент усиления более 15 дБ в широкой рабочей полосе порядка 600 МГц при мощности насыщения -107 дБм и шумовой температуре системы до 350 миликельвин. Сегодня это один из лучших мировых результатов.

       Основное требование, предъявляемое к новой технологии, – обеспечение ультранизких потерь в плоскопараллельных конденсаторах, что позволяет значительно повысить точность считывания состояний сверхпроводниковых кубитов. В качестве диэлектрического слоя конденсатора в устройстве используется аморфный гидрогенизированный кремний, обладающий сверхмалыми диэлектрическими потерями. Такими технологическими возможностями сегодня обладают лишь несколько крупных фабов в мире, включая NIST (технологический партнер Google), UC Santa Barbara и University of Maryland (UMBC).

       Фото: МГТУ им. Н.Э. Баумана