Нанотехнологический центр «Шухов.Нано», созданный МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова», представил субангстремную технологию изготовления процессоров. Точность технологии составляет ±0,2 ангстрема. Это примерно одна десятая диаметра атома, рассказали информационной службе Хабра в пресс‑службе МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Технология получила название iDEA. Она позволяет изготавливать логические элементы на новых физических принципах. С ее помощью можно создавать квантовые процессоры с тысячами кубитов. Эти кубиты работают как сверхпроводниковые искусственные атомы. Все параметры таких элементов можно точно задать. Это необходимо для построения гибридных суперкомпьютеров.
Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances. Технология защищена российским патентом. Начато международное патентование.
По словам представителей «Шухов.Нано», сейчас только отдельные мировые компании достигли субнанометровой точности в производстве. Это Intel с технологией 18 Å, Samsung с SF2 на 12 Å и TSMC с N2 на 20 Å. Главным показателем остается толщина диэлектрического слоя под транзистором. Она составляет 1,5–2 нанометра. Производители достигли точности в ±0,2 нанометра. Российская технология обеспечивает точность ±0,2 ангстрема, то есть в 10 раз выше.
Современные квантовые процессоры требуют высокой точности. При увеличении числа кубитов растет риск ошибок. Такие ошибки связаны с отклонением частот кубитов. Даже малейшее отклонение может повлиять на работу всей схемы. Технология iDEA позволяет избежать таких проблем.
Метод iDEA основан на фокусированном пучке ионов. Он изменяет толщину туннельного диэлектрика кубита с высокой точностью. Отклонение составляет не более ±0,2 ангстрема. Для этого используются ионы гелия или неона. Процесс автоматизирован и занимает одну секунду на один кубит.
С помощью этой технологии можно регулировать частоту кубитов в диапазоне от 10 до 400 МГц. Разброс по чипу составляет ±17 МГц (0,35%). При этом когерентные свойства кубитов сохраняются. Время жизни после обработки превышает 500 микросекунд. Это соответствует уровню лучших мировых компаний.
Разработка позволяет достигать точности ±10 МГц. В МГТУ им. Н.Э. Баумана отметили, что в IBM Quantum заявили уровень точности (±14–18 МГц), который позволяет создавать процессоры с 300 кубитами. Российская технология открывает путь к производству процессоров с 1 тысячей и более кубитов.
Метод iDEA впервые позволяет обрабатывать искусственные атомы ионным пучком. Другие компании используют лазеры, электроны или электрическое поле. Эти способы менее точны и затрагивают большие участки. Процесс iDEA занимает одну секунду, в то время как у других методов — десятки или сотни секунд.
Технология подходит не только для квантовых процессоров. Её можно использовать в мемристорах, транзисторах и других компонентах новых вычислителей. Это поможет преодолеть ограничения современных чипов.
Центр «Шухов.Нано» входит в кластер «Квантум Парк». В нём работают с квантовыми, фотонными и флюидными технологиями. Центр оснащён чистыми помещениями ISO4 — ISO6. В центре планируют полный цикл производства устройств нового поколения: квантовых и фотонных схем, ДНК‑секвенаторов, микросистем и лабораторий на чипе.
Источник новости: habr.com
