Специалисты Гонконгского университета и Центра передовых полупроводников и интегральных схем разработали аппаратную платформу на основе карбида кремния, способную работать при температуре 10 милликельвинов. Об этом сообщает издание iXBT.

Разработка может решить одну из ключевых проблем масштабирования квантовых компьютеров. Их основные элементы, кубиты, работают при сверхнизких температурах, а современные кремниевые управляющие схемы выделяют слишком много тепла. Поэтому их размещают на удалении от квантового процессора, что усложняет подключение большого числа кубитов. Новая платформа на основе карбида кремния может находиться непосредственно рядом с процессорами, так как потребляет в тысячи раз меньше энергии.

В основе технологии лежит новый способ создания и управления отрицательным дифференциальным сопротивлением, при котором увеличение напряжения приводит к уменьшению тока. Для этого ученые под руководством профессора Юйхао Чжана использовали стандартные транзисторы на основе карбида кремния. Один такой транзистор может воспроизводить импульсное поведение биологических нейронов. Ключевым открытием стало то, что при охлаждении ниже 2 кельвинов эти транзисторы демонстрируют нужный эффект благодаря механизму ударной ионизации.

Технология совместима с существующей промышленной инфраструктурой. Карбид кремния уже широко используется в электромобилях и энергетических системах. Производство новых криогенных чипов можно организовать на действующих фабриках, выпускающих полупроводники на пластинах диаметром 300 мм.

Помимо квантовых компьютеров, разработка может найти применение в космической технике. Электроника для миссий на Луне или во внешних областях Солнечной системы должна работать в условиях экстремально низких температур, на которые и рассчитаны новые схемы.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе всех новостей и событий Рунета.