В пресс-службе Минобрнауки РФ сообщили, что ученые Казанского федерального университета предложили новый подход к созданию квантовых устройств на основе карбида кремния. Разработка может стать основой для производства масштабируемых квантовых чипов с высокими показателями надежности.
В отличие от алмаза, который доступен лишь в виде мелких кристаллов, карбид кремния является промышленным полупроводником. Для него освоено выращивание крупных подложек диаметром до 200 миллиметров. Это позволяет применять стандартные методы полупроводниковой технологии, включая литографию и травление.
Ученые изучали азот-вакансионные центры в кристалле карбида кремния политипа 6H. Эти центры обладают уникальными квантовыми свойствами. Эксперименты показали высокий коэффициент преобразования оптического излучения в спиновую намагниченность, что позволяет использовать системы как связующий элемент между спиновыми центрами и фотонами.
Важным преимуществом стало длительное время жизни спиновых дефектов — до секундного диапазона. Это свойство имеет ключевое значение для хранения квантовой информации.
Оптические переходы в кристалле происходят в ближней инфракрасной области, что делает разработку перспективной для квантовых коммуникаций на большие расстояния. Исследования проводятся совместно с Физико-техническим институтом имени А. Ф. Иоффе РАН.