MIT збільшив щільність надпровідних кубітів у 100 разів завдяки 2D-матеріалам
Дослідники Массачусетського технологічного інституту застосували атомарно тонкі двовимірні матеріали в конденсаторах надпровідних кубітів. Це дало змогу збільшити кількість кубітів, які можна розмістити на одному пристрої, у 100 разів, а також зменшити взаємні завади між сусідніми кубітами, повідомляє IEEE Spectrum.
Команда використала кілька атомарних моношарів гексагонального нітриду бору як ізолятор у конденсаторі. З обох боків цього шару розмістили двовимірний надпровідний матеріал — диселенід ніобію. Така структура концентрує приблизно 90% електричного поля всередині «сендвіча» з матеріалів.
Надпровідні квантові схеми працюють за температур, що менш ніж на 0,02 градуса вищі за абсолютний нуль. За таких умов поширені ізоляційні матеріали, зокрема оксид і нітрид кремнію, мають дефекти, які спричиняють втрати та є непридатними для квантових обчислень.
Через це в більшості надпровідних схем застосовують копланарні конденсатори, у яких металеві пластини розміщені поруч, а не одна над одною. Для досягнення потрібної ємності розмір кожної пластини в такій конструкції зазвичай становить близько 100 на 100 мікрометрів. Нове рішення з вертикальним розташуванням шарів суттєво зменшує площу конденсатора.
Співавтор роботи Джоел Ван, науковий співробітник групи Engineering Quantum Systems у Дослідницькій лабораторії електроніки MIT, пояснив вибір гексагонального нітриду бору його чистотою та хімічною інертністю. Водночас диселенід ніобію окиснюється за лічені секунди після контакту з повітрям, тому конденсатори збирали в заповненому аргоном рукавичному боксі.
За словами Вана, після складання інтерфейси між двома матеріалами залишаються герметично захищеними, а помітного погіршення властивостей при контакті з атмосферою команда не спостерігала. Основним викликом для масштабування технології він назвав вирощування гексагонального нітриду бору та двовимірних надпровідників на рівні пластин, а також пошарове складання таких плівок у великому масштабі.
- Останні
- Популярні
Новини по днях
2 жовтня 2026
