Россия выходит на мировой уровень в квантовых чипах: танталовая технология из МГТУ готова к серийному выпуску
Учёные создали технологию изготовления танталовых чипов для сверхпроводниковых квантовых компьютеров.
Учёные «Квантум Парка» МГТУ им. Н. Э. Баумана совместно с ФГУП «ВНИИА» (входит в структуру «Росатома») создали технологию изготовления танталовых чипов для сверхпроводниковых квантовых компьютеров. Разработка уже передаётся в серийное производство, а первые поставки сопроцессоров запланированы на осень 2026 года. По качеству отечественные образцы не уступают двум самым передовым в мире — американской и бельгийской.
Почему тантал вместо алюминия
Последние 25 лет квантовая электроника строилась на алюминии. Но с ростом числа кубитов этот материал начинает ограничивать производительность: информация теряется из-за поверхностных дефектов и окисления.
Тантал решает проблему принципиально.
почти не вступает в реакции с кислотами и агрессивными средами;
позволяет применять жёсткие методы очистки поверхности от оксидов и атомарных загрязнений;
в разы повышает качество сверхпроводниковой компонентной базы.
Именно на тантале сегодня делают лучшие в мире кубиты. Запасы металла на Земле ограничены, но в России месторождения есть, и добыча ведётся.
Цифры мирового уровня
Ключевой показатель разработки — добротность резонаторов, которая показывает, сколько времени система способна хранить квантовое состояние. Российские чипы достигли 10 млн в однофотонном режиме. Аналогичные значения пока получили только в двух лабораториях мира — Принстонском университете (США) и нанотехнологическом центре imec (Бельгия).
Технология отработана на криогенных микроволновых резонаторах. По словам руководителя кластера «Квантум Парк» Ильи Родионова, поставки квантовых сопроцессоров на танталовой платформе уже законтрактованы на осень 2026 года.
Путь длиной в тысячу экспериментов
За созданием технологии стоит масштабное исследование — более тысячи экспериментов. Учёным удалось расшифровать механизм формирования альфа-фазы плёнок тантала на кремниевых подложках, которая и нужна для сверхпроводниковых схем.
Сложность в том, что тантал растёт сразу в двух фазах — бета и альфа. Переход из одной в другую происходит прямо на этапе роста плёнки.
> Используя методы просвечивающей микроскопии с атомарным разрешением, мы проанализировали морфологию десятков серийно изготовленных пластин и отследили субнанометровые структурные особенности альфа-тантала на кремнии — их просто невозможно увидеть «обычными» приборами. > — Евгений Зикий, старший научный сотрудник «Квантум Парка»
Что это значит для читателя
Для России появление собственной технологии квантовых чипов означает снижение зависимости от зарубежных решений в стратегически важной отрасли. Выход на показатели Принстона и imec показывает: отечественная наука способна конкурировать с лидерами, а не догонять их.
Для бизнеса и индустрии это сигнал — рынок квантовых вычислений постепенно переходит из стадии лабораторных экспериментов в стадию реальных продуктов. Танталовые чипы из МГТУ могут стать основой для квантовых компьютеров, которые со временем возьмутся за задачи, непосильные классическим машинам — от моделирования материалов до криптографии.
Вывод
Российская танталовая технология — редкий случай, когда отечественная разработка не просто повторяет мировой опыт, а выходит на его передний край. Впереди серийное производство и первые коммерческие поставки. Если темпы сохранятся, у России есть шанс закрепиться в числе стран, задающих стандарты квантовых вычислений.