Кремний против алмаза: кто выиграет битву за квантовое будущее

Исследователи Казанского федерального университета (КФУ) предложили новый способ создания масштабируемых квантовых устройств на основе карбида кремния.

Подход позволит разрабатывать квантовые чипы с высоким уровнем интеграции, надежности и воспроизводимости. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.

Учёные сосредоточили внимание на азот-вакансионных центрах в кристалле карбида кремния (SiC) политипа 6H, которые обладают уникальными квантовыми свойствами. В отличие от алмаза, доступного лишь в виде мелких кристаллов, карбид кремния уже используется в промышленности: освоено выращивание восьмидюймовых (200-мм) подложек.

Это даёт возможность применять стандартные технологии микро- и нанообработки — литографию, травление и ионную имплантацию — и открывает путь к массовому производству квантовых чипов.

Эксперименты показали рекордный коэффициент преобразования оптического излучения в спиновую намагниченность (k = 0,999), что делает материал перспективным связующим звеном между спиновыми центрами и фотонами.

Дополнительно спиновые дефекты в карбиде кремния обладают длительным временем когерентности — до секундного диапазона, что особенно важно для хранения квантовой информации.