Российские физики научились складывать квантовые чипы в стопку

По заявлениям исследователей из МИСИС, МГУ и Российского квантового центра, им удалось решить инженерную задачу, которая тормозила масштабирование квантовых процессоров. Они научились соединять квантовые и управляющие чипы вертикально, один над другим, при температурах минус 273 градуса. Технология flip-chip, давно известная в обычной микроэлектронике, теперь заработала там, где раньше любое соединение либо теряло проводимость, либо создавало электрические помехи.

Квантовые процессоры пока насчитывают десятки или сотни кубитов. Чтобы дорасти до тысяч, без которых невозможно моделировать сложные молекулы или оптимизировать логистику, нужно сшивать несколько чипов в единую систему. Главная проблема в том, что при сверхнизких температурах соединения между чипами должны проводить ток без сопротивления и без лишних электромагнитных наводок — иначе вычисления сбоят. Учёные создали индиевые микростолбики с многослойной металлической подложкой, которые выдерживают термические циклы и сохраняют когерентность. По их словам, измеренные характеристики совпали с теоретическими расчётами.

Разработка профинансирована Росатомом в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления». Теперь исследователи планируют подключить к этим соединениям настоящие кубиты и проверить, как система работает в реальных вычислениях. Если технология подтвердится на практике, появится путь к модульным квантовым процессорам — конструкторам, где чипы наращиваются по мере надобности.