3D-печать микроионных ловушек решает проблему миниатюризации квантовых компьютеров
Сравнение вариантов ионных ловушек. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09474-1
Исследователи из Калифорнийского университета и Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли разработали метод 3D-печати микроскопических ионных ловушек, который может решить проблему миниатюризации компонентов для квантовых компьютеров. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Традиционные методы микрофабрикации не позволяют создавать сложные электродные структуры с оптимальным удержанием ионов для квантовых операций. Учёные предложили использовать двухфотонную полимеризацию — технологию высокоточной 3D-печати на микроуровне.
Процесс 3D-печати и SEM-изображения напечатанной ловушки. Автор: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09474-1
Новый метод сочетает преимущества традиционных 3D-ловушек (сильное радиальное удержание) с миниатюризацией и масштабируемостью чиповых устройств. Ловушки печатались непосредственно на сапфировых подложках с использованием коммерческого 3D-принтера Nanoscribe, а затем покрывались золотом или алюминием.
Эксперименты показали, что такие ловушки успешно удерживают ионы кальция с радиальной частотой захвата от 2 до 24 МГц. Это в четыре раза выше, чем у макро-3D-ловушек и поверхностных ловушек. Также продемонстрированы высокоточные квантовые операции, включая двухкубитные вентили с точностью образования состояния Белла 0,978 ± 0,012.
«3D-печать микроионных ловушек открывает новые возможности для создания масштабируемых квантовых компьютеров», — отмечают исследователи.
Технология позволяет создавать большие массивы миниатюрных 3D-ионных ловушек со сложной геометрией без потери точности и масштабируемости, что критически важно для развития квантовых вычислений.
0 комментариев