Основы и элементная база сверхпроводниковой электроники

Проект направлен на разработку основ и создание элементной базы сверхпроводниковой электроники. Устройства сверхпроводниковой электроники обладают уникальной комбинацией свойств – предельным быстродействием и сверхнизкими шумами (вплоть до квантовых). Все эти качества необходимы для построения сверхчувствительных приемных систем и устройств сверхпроводниковой цифровой электроники. Кроме того, сверхпроводниковая электроника незаменима при создании системы контроля для квантовых устройств, бурно развивающихся в последнее время. В результате проведения цикла исследований будут разработаны основы построения сверхпроводниковых элементов и устройств для приема и обработки информации с уникальным набором параметров, которые недостижимы при использовании других технологий. Будет разработана и апробирована элементная база сверхпроводниковой электроники; изготовлены и исследованы сверхпроводниковые туннельные переходы с высокой плотностью тока для приемных систем терагерцового диапазона с квантовой чувствительностью; многослойные интегральные микросхемы, содержащие несколько тысяч джозефсоновских переходов, для создания параметрических усилителей; интерфейсные сверхпроводниковые схемы быстрой одноквантовой логики для связи с кубитами и управления квантовыми системами. В результате выполнения проекта будут разработаны и исследованы перестраиваемые по частоте детекторы, эмиттеры и усилители терагерцового излучения на основе гибридных гетероструктур, содержащих как сверхпроводящие, так и антиферромагнитные слои. Программа научных исследований объединяет работы по двум направлениям науки и техники: разработку элементной базы и создание практических основ сверхпроводниковой СВЧ и цифровой электроники, а также реализация уникальных устройств для сверхчувствительного приема сигналов и дальнейшей их обработки. Все перечисленные выше разработки и исследования находятся на мировом уровне, и обеспечат переход к передовым производственным технологиям на основе новых материалов, что позволит создавать приемные системы нового поколения, а также будет способствовать занятию и удержанию лидерских позиций в освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики, в полном соответствии с приоритетами стратегии НТР РФ.