В России запустят контрактное производство сверхпроводниковых квантовых процессоров

В Московском государственном техническом университете (МГТУ) намечается запуск первого в Российской Федерации контрактного производства квантовых процессоров, совместно с индустриальным партнером, ВНИИА им. Н. Л. Духова. Ученые пояснили, что одним из главных факторов развития суперкомпьютеров является ускорение вычислений на основе искусственного интеллекта при решении задач, связанных с IT-системами и использующих ИИ-сервисы. Этому способствуют новые типы вычислителей, основанные на принципах квантовой механики. Технологии сверхпроводниковых квантовых схем, основанные на свойствах квантовой механики, отличаются от классических полупроводниковых процессов и могут обеспечить значительное ускорение вычислений. Переход от изготовления "отдельных кристаллов" к серийному производству благодаря технологии сверхпроводниковых *джозефсоновских схем - важный шаг в развитии квантовых вычислений. Возможность уместить сотни чипов различных квантовых устройств на одной пластине и объединить их в один технологический маршрут изготовления обещает значительный прорыв в производстве и применении квантовых технологий.

Ученые и инженеры достигли успеха в создании  *джозефсоновских переходов с линейными размерами в диапазоне десятков нанометров и с точностью до суб-нанометров. Авторы технологии утверждают, что если представить чип квантового процессора размером 4x10 мм в масштабах территории РФ, то джозефсоновский переход на нем можно сравнить с Москва-рекой.       

Использование квантовых технологий позволит значительно уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров, что станет еще одним важным преимуществом в условиях растущей потребности в мощности вычислений. Таким образом, разработка квантовых сопроцессоров может играть ключевую роль в достижении цели увеличения мощности российских суперкомпьютеров к 2030 году.       

Для старта контрактного производства необходимо провести дооснащение исследовательского кластера, построенного в 2024 году в новом Бауманском кампусе. Площадь помещений составляет более 2,5 тыс. кв. м, поэтому важно оборудовать в соответствии с уже заготовленными проектами. Ученые надеются, что запущенное производство сможет удовлетворить возрастающий спрос ключевых заказчиков сверхпроводниковых интегральных схем, включая ведущие российские технологические компании и научные лаборатории.

*Эффект Джозефсона — явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника. Такой ток называют джозефсоновским током, а такое соединение сверхпроводников — джозефсоновским контактом. В первоначальной работе Джозефсона предполагалось, что толщина диэлектрического слоя много меньше длины сверхпроводящей когерентности, но последующие исследования показали, что эффект сохраняется и на гораздо больших толщинах.  Эффект Джозефсона

18.03.2024