Создают квантовые чипы нового поколения — шаг к сверхбыстрой связи

В Казанском университете нашли способ превратить карбид кремния в основу для квантовых микросхем. Исследователи сосредоточились на азот-вакансионных центрах в кристаллах SiC, которые ведут себя почти как маленькие квантовые маяки. В отличие от привычных алмазов, SiC можно производить в промышленных масштабах — пластины диаметром до 200 мм позволяют работать с привычными полупроводниковыми технологиями: литографией, травлением и ионной имплантацией. Фадис Мурзаханов из лаборатории отметил, что это открывает путь к серийному выпуску чипов с предсказуемыми характеристиками.

Почти идеальное превращение света в спин

Эксперименты показали удивительную эффективность преобразования оптического излучения в спиновую намагниченность — почти идеальные 0,999. Дефекты в кристалле сохраняют квантовую информацию дольше обычного, а оптические переходы в ближнем инфракрасном диапазоне делают их перспективными для передачи информации на большие расстояния. По сути, SiC может стать своего рода "квантовым проводником” между спинами и фотонами, открывая новые горизонты для коммуникаций будущего.

Квантовая сеть на горизонте

Результаты исследований уже рассматриваются как основа для квантовых вычислений, сенсорики и коммуникационных технологий. Совместная работа с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе РАН подчеркивает междисциплинарность проекта: физика, инженерия и нанотехнологии соединяются в одной лаборатории, чтобы сделать квантовые чипы реальностью. Наступает момент, когда устройства из SiC смогут обеспечивать надежную передачу данных между спиновыми центрами и фотонами в масштабных квантовых сетях.