Метод ускорения разработки новых квантовых сенсоров найден
Физики из России и США установили, что магнитные дефекты существенно влияют на квантовые состояния в перспективных сверхпроводниковых ячейках квантовой памяти, основанных на тонких пленках из нитрида титана. Это открытие может помочь в разработке эффективных методов подавления этих нарушений и создании новых квантовых сенсоров, как сообщает пресс-служба НИТУ МИСИС. Об этом сообщает портал ТАСС.
По словам Григория Гольцмана, главного научного сотрудника НИТУ МИСИС, результаты исследования подчеркивают важность контроля поверхности ультратонкой сверхпроводящей пленки. Даже малое количество магнитных дефектов может оказывать влияние на электронные процессы в тонком слое. Одним из перспективных направлений является защита поверхности от окисления и других изменений, способствующих магнитному беспорядку.
Тонкие пленки из нитрида титана считаются многообещающим материалом для создания различных сверхпроводниковых квантовых устройств. Однако их применение ограничено, так как даже незначительные дефекты на атомарном уровне могут разрушать квантовые состояния, возникающие в этом материале.
Российские ученые исследовали, как магнитные дефекты нарушают квантовые связи между электронами, которые могут использоваться для хранения и обработки квантовой информации. Для этого они вырастили множество пленок из нитрида титана с различной толщиной и структурой, а затем изучили их свойства с помощью электронных микроскопов и рентгеновских спектроскопов.
Андрей Ломакин, научный сотрудник НИТУ МИСИС, отметил, что проведенные замеры показали, что взаимодействия электронов и колебаний в материале играли незначительную роль в нарушениях квантовых состояний. Это указывает на то, что магнитные дефекты на поверхности пленок из нитрида титана являются ключевыми факторами, которые необходимо учитывать при производстве квантовых ячеек памяти и сенсоров.
Вадим Ковалюк, заведующий лабораторией фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС, добавил, что результаты исследования могут улучшить квантовые сенсоры на основе сверхпроводниковых однофотонных детекторов, расширяя их спектральный диапазон и повышая эффективность в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне. В настоящее время они работают над этим проектом совместно с индустриальным партнером, занимающимся производством сверхпроводниковых однофотонных детекторов для мирового рынка.
