Шум в квантовом компьютере нашли в толщине алюминия экспресс

Оригинал: "Structural control of two-level defect density revealed by high-throughput correlative measurements of Josephson junctions"
arXiv:2602.11469 · 2026-02-12 · CC BY 4.0 · 1 мин
Крошечные дефекты в сверхпроводящих контурах оказались связаны с тем, как напыляли металл.

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Квантовый компьютер похож на оркестр, где каждый музыкант должен играть строго свою ноту. Но в зале есть невидимые шумы — дефекты в сверхпроводящих контактах, которые сбивают кубиты с ритма. Эти дефекты называют двухуровневыми системами. Они как трещинки в стекле: маленькие, но способны испортить всю картину.

Авторы работы решили выяснить, откуда берутся такие трещинки. Они собрали огромный набор данных: 6000 контактов из алюминия и оксида алюминия, а также больше 600 снимков с атомным разрешением. Оказалось, чем толще алюминиевая плёнка и чем крупнее зёрна металла, тем меньше дефектов. Это как если бы толстая, однородная плёнка была прочнее тонкой и зернистой.

Сравнение снимков и измерений позволило связать способ изготовления с числом дефектов. Изменив параметры напыления алюминия, учёные добились снижения числа дефектов на две трети.

Такой подход — большие данные плюс микроскопия — открывает путь к более надёжным квантовым схемам. Меньше дефектов — меньше шума, а значит, кубиты смогут дольше сохранять свои квантовые состояния. Это шаг к тому, чтобы квантовый оркестр играл чище.

Двухуровневые системы ведут себя как крошечные магнитики, которые случайно переворачиваются и мешают кубитам.

Учёные
Erwin SchrödingerHugh Everett IIIDaniel GottesmanDavid DiVincenzoGilles BrassardIgnacio Cirac
Понятия
оксид алюминия эффект Джозефсона джозефсоновский ток туннельный переход порог ошибок трансмонный кубит микроэлектроника