Ученые из Крымского федерального университета имени В. Вернадского создали уникальные материалы, которые могут стать ключевыми компонентами для квантовых вычислений. Их разработки вызвали интерес у китайских специалистов, ведутся переговоры о возможном сотрудничестве.
Речь идет об эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов, которые, по словам кандидата физико-математических наук Петра Ветошко, директора научно-исследовательского центра функциональных материалов и нанотехнологий Физико-технического института КФУ, обладают уникальными свойствами. Эти пленки могут использоваться в качестве изоляторов в квантовых компьютерах, выполняя критически важную функцию сохранения когерентности кубитов. Это означает, что они предотвращают разрушение их состояний под воздействием внешних тепловых и энергетических факторов.
Китайские партнеры выразили заинтересованность в заключении контракта на поставку данных элементов. Переговоры по этому вопросу уже начались.
Особое значение разработок крымских ученых заключается в их исключительных характеристиках, в частности, в высокой устойчивости к экстремально низким температурам. Эти данные были подтверждены независимыми лабораторными исследованиями. Как отметил Петр Ветошко, в настоящее время крымские специалисты фактически занимают монопольное положение в области производства и изучения магнитных кристаллов, предназначенных для работы в криогенных условиях и применения в квантовых вычислениях.
Процесс изготовления пленок включает использование высокочистых оксидов железа и иттрия. Смесь нагревается до полного расплавления, после чего в нее погружаются специальные кристаллические подложки. На этих подложках и происходит рост эпитаксиальных слоев. Толщина получаемых пленок составляет около 10 микрон, что сопоставимо с четвертью толщины человеческого волоса. Полный цикл производства занимает примерно восемь часов. Полученные материалы имеют потенциал для применения в производстве светодиодов, микросхем, лазеров и СВЧ-электроники.
В настоящее время совместно с Российским квантовым центром проводятся испытания разработанных пленок в криокамере, имитирующей температуры до минус 270 градусов Цельсия.