量子電腦組裝(堆疊一）
俄羅斯物理學家發現了一種可用於大規模生產量子晶片的晶體
喀山聯邦大學對一種先前研究甚少的碳化矽晶體進行了研究，發現其具備製造量子裝置所需的特性。鑑於碳化矽已用於生長大型半導體基板，科學家的研究為量子晶片的量產開闢了道路。
量子特性
根據喀山聯邦大學新聞處在該大學網站上報道，喀山聯邦大學（KFU）的科學家在研究中發現了 6H 多型碳化矽（SiC）晶體的特性，這使得利用該晶體創建可擴展的量子設備成為可能。
「量子技術目前主要有三個領域：量子計算、通訊和感測。在這些領域，這些成果將有助於開發用於在不同環境之間轉換量子資訊的元件，並實現有效的數據傳輸或轉換：量子通訊、網路和自旋光子接口，」研究人員葉卡捷琳娜·德米特里耶娃說道。
科學研究團隊包括喀山聯邦大學物理研究所所長馬拉特·加富羅夫、自旋量子操控有前途平台研究實驗室研究員法迪斯·穆爾扎哈諾夫、量子電子學和無線電光譜學系副教授格奧爾基·馬明、普通物理系 副教授伊琳娜·格拉切娃、該學院學生葉卡捷琳娜·德米特里爾和尤利婭·馬科娃。
該研究是與俄羅斯科學院 A.F. Ioffe 物理技術研究所
擴展的機會
研究人員解釋說，含有氮中心自旋缺陷的6H-SiC晶體是一種相對較新且尚未了解的介質。氮空位中心的形成源自於鑽石中的NV中心。然而，與僅以小晶體形式存在的鑽石不同，碳化矽是一種高科技工業半導體，其8吋200毫米襯底的生長技術已被掌握。
大尺寸、高品質的晶圓能夠使用微系統和半導體技術的標準方法，包括光刻、蝕刻和離子注入。穆爾扎哈諾夫指出，這對於創建可擴展的量子裝置至關重要，並為量子晶片的大規模生產開闢了道路，這些晶片具有高整合度、可靠性和參數可重複性。
「鑽石中已研究透徹且廣為人知的NV中心的最大效率僅為80%。同時，6H多型碳化矽晶體中的NV中心在近紅外線區域（1100至1300奈米）具有光學躍遷，這與電信O範圍相吻合，使其適合透過光纖數據傳輸方法進行長距離量子通訊。」Ermakova補充道。
量子運算的組件基礎
量子計算晶片的改進將在該技術的未來發展中發揮重要作用。其中一個挑戰是其可擴展性和生產能力。
在俄羅斯，量子產業被列為國家優先事項：四年來，該項目已投資約240億盧布。在俄羅斯，硬體解決方案（不同平台上的量子 處理器）及其演算法正在同步開發，並由領先的大學和研究中心參與。
2024年6月，CNews報導，莫斯科國立大學物理系量子技術中心（CQT）利用飛秒雷射列印技術開發並測試了世界上最大的可程式多臂干涉儀（晶片）之一，用於量子計算。
資料來源:cnews.ru