Сибирские ученые нашли новый способ синтеза полупроводника для квантовых компьютеров

Новости Новосибирской области

Ученые трех новосибирских институтов Сибирского отделения РАН благодаря синхротронному излучению смогли определить оптимальные условия для синтеза магнитного полупроводника с применением марганца, который может быть использован для создания квантовых компьютеров. Об этом говорится в сообщении пресс-службы Института ядерной физики Сибирского отделения РАН.

Высокая скорость расчетов квантовых компьютеров, над созданием которого работаю в развитых странах, упростит решение задач в области развития искусственного интеллекта и big data, будет полезна в квантовой химии, биотехнологиях и других сферах.

«Ученые Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) при участии коллег из Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН (ИНХ СО РАН) и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) определили оптимальные условия для синтеза соединения «кремний-германий-марганец», которое относится к классу магнитных полупроводников. Электрическая проводимость таких материалов меняется под воздействием магнитного поля — благодаря этому свойству они могут применяться при создании квантовых компьютеров, а также спиновых транзисторов и других приборов, работающих на принципах квантовой электроники», — сообщается в релизе.

Синтезирование материалов было проведено на специализированной установке, которая позволяет выращивать кристаллические монослои кремния и германия толщиной в один атом и исследовать материал в процессе роста. Для достижения необходимого результата их нужно синтезировать вместе с марганцем, однако ранее наилучшие условия процесса и оптимальная доля марганца известны не были. Ученые установили, что оптимальная массовая доля марганца составляет порядка 2%, а температура — 400 градусов Цельсия. Образцы исследовали методом EXAFS-спектроскопии на синхротроне ESRF в Гренобле, а также в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения (СЦСТИ) на накопителе ВЭПП-3.

Как пояснил ТАСС старший научный сотрудник Института физики полупроводников Сибирского отделения РАН Владимир Зиновьев, ранее американские, французские и китайские ученые занимались исследованием синтеза соединений «кремний-германий», однако с марганцем никто из них не работал. По данным пресс-служба ИЯФа, дальнейшие исследования в этой сфере планируется проводить в Новосибирске с помощью Центра коллективного пользования «СКИФ» — нового источника синхротронного излучения, запуск которого планируется в 2024 году в рамках нацпроекта «Наука».

Национальный проект «Наука» предполагает к 2024 году создание установок класса «мегасайенс», в том числе «Сибирского кольцевого источника фотонов» в новосибирском Академгородке. Решение о строительстве синхротрона поддержал в феврале 2018 года на совете по науке и образованию президент России Владимир Путин. Источник синхротронного излучения на базе Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН станет частью национального мегапроекта ИССИ-4 в Курчатовском институте. Первый этап создания исследовательской инфраструктуры уникальных научных установок класса «мегасайенс» должен быть завершен к 2024 году в рамках нацпроекта «Наука».

Источник: https://futurerussia.gov.ru/nacionalnye-proekty/329267?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

Post Author: Sergey