Память для квантового компьютера при минус 271 градусе ✎ экспресс

Оригинал: "Optically programmable and erasable cryogenic flash memory on an undoped Si/SiGe heterostructure"
arXiv:2606.00711 · 2026-05-30 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Инженеры заставили обычный кремниевый транзистор запоминать биты при температуре жидкого гелия.

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

Обычный полевой транзистор похож на кран с очень чувствительной ручкой: чуть повернул — вода пошла. В холодных недрах квантового компьютера, где всё охлаждено почти до абсолютного нуля, такой кран должен открываться строго по команде. Но у инженеров из этой работы кран оказался с хитростью: если нажать на ручку посильнее, а потом посветить на неё, она застревает в новом положении и держится сама, без постоянного усилия.

Температура экспериментов — 1,5 кельвина. Это холоднее, чем поверхность Плутона, и чуть теплее, чем кипящий гелий.

Секрет — в границе между слоями кремния и германия. Там скопилось множество микроскопических дефектов (плотность ловушек превышает 1,6 триллиона на квадратный сантиметр на электрон-вольт). Эти дефекты работают как ямки на скользкой дороге: электроны падают в них и застревают. Приложив напряжение к затвору, можно загнать заряд в эти ямки, а короткая вспышка света помогает ему там закрепиться. В результате порог открытия транзистора сдвигается — и остаётся сдвинутым даже после отключения питания. Это и есть энергонезависимая память.

Один и тот же транзистор способен хранить не только «0» и «1», но и промежуточные уровни — до нескольких бит в одной ячейке.

Устройство выдержало более тысячи циклов записи и стирания и сохраняло записанное состояние дольше десяти тысяч секунд — почти три часа. Для квантовых схем на кремнии это означает, что память можно строить прямо на том же кристалле, из тех же материалов и при той же температуре, без громоздких дополнительных систем.

Десять тысяч секунд при комнатной температуре — это меньше трёх часов. Но в квантовом мире, где операции длятся наносекунды, это почти вечность, сравнимая с годами хранения в обычной флешке.

Учёные
Erwin SchrödingerHugh Everett III
Понятия
память масштабируемый квантовый компьютер ячейка памяти квантовый компьютер на нейтральных атомах кремниевая пластина напряжение на затворе оптический переключатель энергопотребление криостат архитектура памяти нейронной сети оптический компьютер криогенное зондирование