Бельгийские ученые из центра IMEC привезли на выставку ITF World 2026 любопытную штуку — прототип квантового чипа. Главная фишка в том, что его сделали на сверхсовременном оборудовании для High-NA EUV-литографии. Если говорить проще, это экстремально точная печать микросхем с помощью ультрафиолета. До этого такие устройства с квантовыми точками подобным методом не делали. Оказывается, старый добрый кремний еще рано списывать со счетов.
Главное достижение IMEC: Кремниевые кубиты вместо сложной экзотики
Внутри этого образца работают кремниевые спиновые кубиты. Информация в них прячется в состоянии электрона, который сидит в крошечной ловушке — квантовой точке. К слову, похожим подходом сейчас активно увлекается Intel и Google. Главное достижение бельгийцев — они смогли расположить эти квантовые точки невероятно близко друг к другу. Зазор составил всего 6 нанометров, что равно нескольким десяткам атомов. Зачем так тесно? Чем ближе кубиты, тем сильнее они взаимодействуют и тем проще ими управлять.
Раньше подобные ювелирные вещи вырезали электронным лучом, что для массового производства совершенно не годится — слишком медленно. А вот новые сканеры High-NA EUV изначально придумали, чтобы печатать передовые процессоры. Ученые из IMEC делают логичную ставку на то, что квантовые устройства можно будет без проблем перенести из лабораторий на те же конвейеры, где делают начинку для наших гаджетов.
Миллионы кубитов и борьба с толстыми кабелями
Сделать кубиты маленькими — это только половина дела. Чтобы квантовый компьютер работал без сбоев, ему понадобятся миллионы таких элементов, так как коррекция ошибок требует жертв. Сейчас классические компьютеры связывают с квантовыми через толстенные пучки проводов-“лиан”, потому что квантовой части нужен дикий холод. Поэтому исследователи параллельно ломают голову над тем, как засунуть обычную управляющую электронику прямо в криогенный холодильник, чтобы избавиться от этого кабельного безумия.
Квантовый холод против водохлебства дата-центров
Кстати, этот самый “дикий холод” открывает еще один шикарный бонус, о котором редко говорят. Классические дата-центры греются как не в себя. Чтобы процессоры не расплавились, современные ЦОДы выпивают миллионы литров пресной воды в день, испаряя ее в градирнях.
С квантовыми чипами история другая. Да, им нужны температуры, близкие к абсолютному нулю (-273°C), и для этого требуются мощные рефрижераторы. Но они охлаждаются гелием в закрытом контуре и не требуют водопадов пресной воды. Более того, квантовый компьютер решает сложнейшие математические задачи за пару минут, тогда как классический суперкомпьютер будет пыхтеть над ними месяц, сжигая мегаватты энергии. В пересчете на одну операцию — это эталон “зеленой” энергетики.
Котики останутся на старом добром кремнии
Правда, есть нюанс: квантовые компьютеры не заменят обычные серверы. Никто в здравом уме не будет использовать кубиты для того, чтобы раздавать видео с котиками на YouTube, обрабатывать транзакции в интернет-магазинах или хостить сайты. Кванты возьмут на себя только самую “тяжелую” математику (вроде моделирования новых лекарств или батарей). Так что классические дата-центры никуда не денутся и пить меньше не станут, но, по крайней мере, для прорывных научных вычислений нам не придется осушать озера.
Битва за заводы: классика против квантов
Необходимость соединять миллионы кубитов между собой заставляет инженеров решать сложнейшие задачи при проектировании. Эксперты из IMEC уверены, что наша привычная индустрия полупроводников — идеальная база для квантового скачка. Но заводы не резиновые. Если на одних и тех же линиях придется печатать и классику для тех самых котиков, и новые квантовые чипы, корпорациям придется как-то делить мощности. И этот раздел имущества явно будет сопровождаться легкими неудобствами.