В МФТИ разрабатывают сверхпроводящий материал для квантового приборостроения

В Московском физико-техническом институте (МФТИ) разрабатывают сверхпроводящий материал для квантового приборостроения. В центре внимания ученых — ​магнитный топологический изолятор на основе марганца.

«В качестве материалов для перспективных квантовых устройств сейчас в основном обсуждают графен. Мы же делаем уклон в сторону новых веществ с уникальными квантовыми свойствами», — ​поясняет директор Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ доктор физико-математических наук Василий Столяров.

Сверхпроводник на основе марганца был теоретически предсказан ученым Томского государственного университета Михаилом Отроковым в 2019 году и впоследствии синтезирован химиками. Потенциально он решит проблему декогеренции (см. словарь) и увеличит время жизни кубитов.

Изучением схожих по физическим свой­ствам материалов занимаются во всем мире. Недавно опубликованы зарубежные работы, демонстрирующие возможности использования магнитных топологических изоляторов в приборостроении — ​например, в высокочастотных криогенных циркуляторах (см. словарь). Российские ученые выявили ряд недоизученных направлений в проектах иностранных коллег и намереваются совершить прорыв там, где его никто не ждет.

«Наша цель, — ​говорит Василий Столяров, — ​показать всему миру, что в России сильная научная школа и высокий технологический потенциал. Конкретно — ​сделать устройство с магнитными топологическими изоляторами, которое превосходило бы по своим параметрам все мировые аналоги». Речь о создании вычислительного криогенного устройства, более устойчивого к внешнему воздействию, шумам и помехам, чем предшественники.

Концепция работы формировалась на базе МФТИ, а партнерами стали сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Духова. Исследование получило грант Российского научного фонда.

«Написание заявки — ​всегда серьезный труд: анализ литературы и актуальности темы, подбор команды, планирование. К тому же процесс усложняют бюрократические вопросы и технические моменты. Весь объем информации нужно компактно и четко изложить, чтобы заявка выиграла, была признана независимыми экспертами», — ​рассказывает Василий Столяров.

Проект будет реализовывать сложившийся коллектив в современной лаборатории, оборудованной благодаря грантовому финансированию.

СЛОВАРЬ

Квантовая декогеренция — ​процесс, при котором поведение системы под влиянием окружающей среды меняется с того, которое можно объяснить квантовой механикой, на то, которое можно объяснить классической механикой.

Высокочастотный криогенный циркулятор — ​устройство, работающее со сверхвысокими частотами и распределяющее мощности внутри многополюсного прибора. Используется в параметрических усилителях, схемах сложения мощностей генераторов и проч.