В США создали квантовый кубит на основе тантала и кремния

Исследователи из Принстонского университета представили новый сверхпроводящий кубит, способный сохранять квантовую информацию более одной миллисекунды. Это превышает показатели стандартных промышленных процессоров в 15 раз и втрое превосходит лучшие лабораторные образцы.

Разработка основана на трансмонном кубите — типе сверхпроводящей схемы, функционирующей при сверхнизких температурах. Данная технология уже применяется компаниями Google и IBM в их квантовых системах. Ключевое отличие принстонской разработки заключается в использовании новой комбинации материалов.

Команда под руководством Эндрю Хоука, декана инженерного факультета Принстонского университета, применила тантал вместо традиционных металлов для создания квантовых схем. Тантал наносился непосредственно на кремниевую подложку, которая заменила стандартно используемый сапфир. Процесс нанесения тантала на кремний потребовал решения технических задач, связанных с различными физическими свойствами материалов.

На базе нового кубита исследователи создали полнофункциональный квантовый чип для тестирования производительности. В ходе испытаний точность однокубитных вентилей составила 99,994%. По расчетам разработчиков, интеграция их технологии в квантовый процессор Google может улучшить его производительность в 1000 раз.

Увеличение времени когерентности — периода сохранения квантовой информации в кубите — представляет собой наиболее значительный прогресс в данной области за последнее десятилетие. Платформа тантал-на-кремнии совместима с существующими методами производства полупроводников и может масштабироваться до размеров полноценной пластины.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature 5 ноября 2025 года. Работа финансировалась государственным национальным центром квантовых исследований США.

Источник: Interestingeng Iineering