Российская технология iDEA совершает прорыв в создании квантовых процессоров субангстремного уровня
Ученые из нанотехнологического центра «Шухов.Нано» разработали революционную технологию iDEA (ion beam-induced DEfects Activation), которая позволяет создавать сверхточные квантовые процессоры с тысячами кубитов. Эта разработка открывает путь к созданию гибридных суперкомпьютеров нового поколения, способных решать задачи, недоступные современным вычислительным системам.
Современные процессоры достигли физических пределов миниатюризации – транзисторы в них имеют размер 12–14 нанометров. Дальнейший прогресс требует перехода на атомарный уровень точности, где ключевую роль играют квантовые технологии.
Российская разработка iDEA позволяет формировать элементы кубитов с беспрецедентной точностью – ±0,2 ангстрема (0,02 нм). Это стало возможным благодаря управлению дефектами в кристаллической решетке с помощью фокусированного ионного облучения, что обеспечивает контроль толщины туннельного диэлектрика на уровне долей атома.
Алексей Петров, ведущий исследователь «Шухов.Нано»:
«Раньше создать абсолютно одинаковые искусственные атомы (кубиты) было невозможно – природа делала это лучше человека. Теперь технология iDEA позволяет нам управлять параметрами кубитов с атомарной точностью, что критически важно для масштабирования квантовых вычислений».
Одной из ключевых проблем в квантовых вычислениях являются ошибки двухкубитных операций, вызванные несовпадением частот кубитов. При их взаимодействии возникают перекрестные помехи, приводящие к потере информации.
Технология iDEA решает эту проблему, позволяя:
- Точно настраивать частоты кубитов в диапазоне 10–400 МГц
- Обеспечивать разброс частот не более 0,35% по всему чипу
- Минимизировать энергопотери и повысить стабильность вычислений
Благодаря iDEA уже созданы сверхпроводниковые квантовые сопроцессоры с тысячами кубитов, которые могут интегрироваться с традиционными КМОП-чипами. Это открывает возможности для:
- Моделирования сложных молекул (разработка новых лекарств)
- Оптимизации логистики и ИИ
- Создания новых материалов с заданными свойствами
- Космических вычислений и криптографии
США, Китай и ЕС активно развивают квантовые процессоры, но российская iDEA предлагает уникальный подход к управлению кубитами на атомном уровне. Это может стать конкурентным преимуществом в глобальной технологической гонке.
Мария Соколова, эксперт по квантовым вычислениям:
«Технология iDEA – это не просто прорыв в точности, а возможность создания массовых квантовых процессоров. В ближайшие годы мы увидим их применение в гибридных суперкомпьютерах, что изменит науку и промышленность».
Разработка «Шухов.Нано» открывает новую главу в квантовых вычислениях, приближая эру практически полезных квантовых компьютеров. Технология iDEA не только укрепляет позиции России в высокотехнологичной гонке, но и создает основу для революции в медицине, материаловедении и искусственном интеллекте.