Российские физики сделали шаг к собственным квантовым компьютерам: учёные из МФТИ и МГУ разработали технологию выращивания объёмных кристаллов магнитных топологических изоляторов — материалов, которые считаются одним из ключевых кандидатов для реализации устойчивых кубитов. Об этом сообщили в пресс-службе Физтеха.
Магнитные топологические изоляторы уникальны тем, что внутри они ведут себя как изоляторы, а ток проводят только по поверхности. Причём именно поверхностные состояния обладают особыми квантовыми свойствами и высокой устойчивостью к помехам, что критично для квантовых процессоров и спинтронных устройств. Однако до сих пор их широкое применение сдерживала серьёзная технологическая проблема: такие материалы склонны к распаду при нагреве, а значит, вырастить крупный, однородный, структурно совершенный кристалл было крайне трудно.
Команда МФТИ и МГУ предложила решение: новый метод синтеза на установке типа Бриджмена с использованием двухфазного источника. Фактически кристалл растят сразу в трёх фазах — растущего монокристалла, расплава и твёрдого высокотемпературного компонента. За счёт тонкого управления фазовыми диаграммами исследователям удалось получить сантиметровые монокристаллы с широкими террасами на поверхности скола — признак очень высокого структурного качества.
По словам Лады Яшиной, ведущего научного сотрудника лаборатории фотоэлектронной спектроскопии квантовых функциональных материалов МФТИ, этот подход не только решает проблему для целого семейства теллуридов, но и может быть адаптирован к другим сложным многокомпонентным соединениям с узкой областью кристаллизации. Главное — появилась возможность тонко «программировать» свойства материала за счёт точного контроля состава и дефектов. Это открывает путь к созданию магнитных топологических изоляторов с заданными электронными и магнитными характеристиками для квантовых процессоров, энергоэффективной электроники и спинтроники, сообщает zonews.ru.
Читайте также: