Коллаборация российских исследователей под руководством специалистов Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН займется изучением физики квантовых эффектов как основы для элементной базы вычислительной техники будущего. Проведение масштабных работ в этой области стало возможным благодаря победе проекта ИФП СО РАН «Квантовые структуры для посткремниевой электроники», представленного на конкурс Минобрнауки России по приоритетным направлениям научно-технологического развития РФ.
«Развитие цифровой экономики, роботизации, квантовой криптографии требует от электроники увеличения быстродействия, энергоэффективности, скорости и безопасности передачи данных. Функциональные пределы привычной кремниевой элементной базы скоро будут достигнуты, поэтому сейчас во всем мире идет поиск структур, которые работали бы на новых физических принципах, в частности ― с использованием квантовых эффектов. Мы займемся синтезом таких материалов, исследованием их свойств, и наши результаты в дальнейшем могут стать точками роста для электроники будущего. По всем направлениям развития проекта у нас есть обширный задел: это касается как технологических, так и научных наработок. Исследовательские результаты участников нашей команды по тематикам, заявленным в проекте, опубликованы в высокорейтинговых научных журналах ― Nature, PhysicalReviewLetters и других», ― объясняет руководитель проекта, директор института академик Александр Латышев.
Проект рассчитан на три года, совокупный объем финансирования ― 300 миллионов рублей. Запланированы исследования по нескольким направлениям, среди которых разработка систем для передачи информации с помощью одиночных фотонов, изучение топологических изоляторов и создание на их основе прототипов устройств, поиск новых материалов для создания сверхчувствительных сенсоров, самообучающихся нейроморфных систем с минимальным энергопотреблением.
«Наноструктуры с прогнозируемыми свойствами будут выращиваться в ИФП СО РАН, а исследоваться, теоретически и экспериментально, ― совместно всеми участниками проекта. Нужно отметить, что в области создания структур состава кадмий-ртуть-теллур,фотоприемных устройств, наши ученые обладают квалификацией, технологиями и разработками высочайшего уровня», ― комментирует ответственный исполнитель проекта, заместитель директора по научной работе ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Александр Милёхин.
У специалистов ИФП СО РАН накоплен большой опыт работы и в области спинтроники: они с учеными из других институтов РАН синтезируют необходимые материалы и исследуют их свойства. Более того к концу 2020 года в институте появится необходимое аналитическое оборудование, которое позволит изучать зонную структуру и электронную поляризацию в твёрдых телах ― физические основы спинтроники. Ранее такие установки были доступны только в других научных центрах, преимущественно зарубежных. ИФП СО РАН обновляет приборную базу на средства, выигранные в грантовом конкурсе Минобрнауки России, осуществляемом в рамках федерального проекта «Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок в РФ» нацпроекта «Наука».
В числе участников проекта «Квантовые структуры для посткремниевой электроники» ― Институт физики микроструктур РАН, Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, Новосибирский государственный университет и Санкт-Петербургский государственный университет.
«Этот проект создает площадку для коммуникации между научными группами: хотя мы сотрудничаем давно, но для проведения интенсивных совместных исследований требуется финансирование. Сейчас эта проблема решена, и мы можем объединить наши компетенции, использовать сильные стороны всех участников, что позволит получить прорывные результаты», ― добавляет Александр Латышев.
Ранее в «Новой Сибири»:
