Блестящее открытие: в России разработали сверхпроводящие микросхемы на основе тантала
Специалисты кластера «Квантум Парк» МГТУ им. Н. Э. Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА» отработали технологию производства сверхпроводящих интегральных микросхем на основе тантала для квантовых сопроцессоров.
В отличие от традиционно используемого алюминия, тантал устойчивее к агрессивной химической обработке, что позволяет лучше очищать поверхность микросхем от загрязнений и оксидных дефектов – одного из источников потерь и разрушения квантовых состояний.
Сразу стоит развеять популярный миф: речь пока не идет о кратном ускорении работы процессоров. Прорыв носит аппаратный характер. Это колоссальное улучшение параметров базовой элементной базы, от которой зависит будущее всей отрасли.
Качество разработанной технологии специалисты проверили на танталовых микроволновых резонаторах. Их добротность превысила 10 млн в однофотонном режиме. Этот показатель характеризует способность системы сохранять квантовую информацию. «Достигнутый показатель – в числе лучших в мире: подобные значения сегодня доступны только коллегам из Принстонского университета и Бельгийского нанотехнологического центра IMEC», – пояснили в пресс-службе МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Качество важнее количества: тантал против алюминия
Сама возможность работать с танталом, который химически инертен и допускает агрессивные методы очистки, открывает дорогу к созданию более сложных и масштабируемых архитектур квантовых процессоров, невозможных на старых материалах.
Чтобы получить нужную сверхпроводящую фазу, ученым пришлось провести более тысячи экспериментов и изучить структуру пленок с атомным разрешением. Главное достижение – выход из стен лабораторий. На первые партии квантовых сопроцессоров на танталовой платформе уже заключены контракты, поставки намечены на осень 2026 года.
Для России это означает снижение зависимости от зарубежных технологий и создание собственного воспроизводимого техпроцесса. Разработка интегрирована в дорожную карту «Квантовые вычисления» и нацпроект «Экономика данных», которые в 2025 году получили высокую оценку РАН.
Глобальная гонка: ставка на стабильность
Российские успехи идеально вписываются в мировой тренд. Эпоха, когда главной метрикой было просто «нарастить количество кубитов», уходит в прошлое. Мировые лидеры, такие как Google с их 105-кубитным Willow или Китай с процессором Zuchongzhi 3.0, сегодня бьются за снижение уровня ошибок и время когерентности.
Отечественная ретроспектива показывает уверенное движение в этом же русле. Если в 2024 году МГТУ и ВНИИА запустили SnowDrop 4Q, а РКЦ и ФИАН представили 50-кубитные системы на ионах и нейтральных атомах, то к 2025–2026 годам фокус сместился на качество и инфраструктуру. Была открыта облачная платформа Bauman Octillion, испытана квантовая память с рекордной эффективностью, а новый SnowDrop 8Q достиг точности двухкубитных операций в 99,55%. Танталовая технология становится логичным и мощным продолжением этой эволюции.
Дивиденды для страны и перспективы для граждан
Прямого потребительского эффекта вроде квантового смартфона у обычного пользователя в ближайшие годы не будет. Однако косвенное влияние на жизнь общества окажется колоссальным. Более мощные и стабильные квантово-классические системы откроют путь к сложнейшему моделированию: от создания новых лекарств и сверхпрочных материалов до оптимизации глобальных логистических цепочек.
Для российского IT-сектора и науки это означает доступ к передовой вычислительной инфраструктуре. Более того, Россия начинает экспортировать не сами чипы, а компетенции: доступ к облачным квантовым мощностям и уникальным программно-аппаратным решениям уже сегодня могут получать пользователи из разных стран через платформу Bauman Octillion. Это формирует новый рынок высокотехнологичных услуг.
Задел на будущее
Разработка Бауманки и ВНИИА значима не рекордными цифрами в пресс-релизах, а сменой парадигмы. Совершенствование базовой технологии изготовления чипов напрямую бьет по главной проблеме отрасли – потерям и ошибкам при масштабировании. Переход от лабораторных экспериментов к контрактным партиям доказывает: Россия не просто догоняет мировой тренд, но и закладывает надежный, технологически независимый фундамент для квантовой электроники завтрашнего дня. Именно на таких невидимых для обывателя, но критически важных инженерных победах строится суверенитет страны в сфере сложных вычислений.
