Выпускница магистратуры Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ), инженер Центра радиофотоники и СВЧ-технологий НИЯУ МИФИ Татьяна Косогорова вошла в число победителей Всероссийского инженерного конкурса (ВИК) 2025/26 года. Ее выпускная квалификационная работа «Идентификация и управление многокубитным регистром на основе ядерных спинов изотопа ¹³С в алмазе» посвящена созданию элементной базы для масштабируемых квантовых компьютеров на основе алмазных материалов. Работа является частью крупного научного проекта «Многокубитные спиновые квантовые сети на основе примесных центров в алмазе» (соглашение № 075-15-2024-556 от 25 апреля 2024 г.).
В центре исследования – NV-центры (дефекты кристаллической решетки алмаза, образованные атомом азота и соседней вакансией) в связке с ядрами изотопа углерода-13. Такие системы рассматриваются как перспективная платформа для долговременной квантовой памяти и обработки информации, поскольку ядерные спины углерода-13 способны сохранять квантовое состояние значительно дольше, чем электронные спины самих NV-центров.
В ходе работы Косогорова провела комплекс экспериментов по оптически детектируемому магнитному резонансу на специально подготовленных образцах сверхчистого CVD-алмаза. Ею была предложена оригинальная методика поиска дефектов NV-¹³C по характерному уширению пиков в спектрах ОДМР, что позволило идентифицировать четыре различные конфигурации комплексов с атомами углерода-13 в разных координационных сферах, а также более сложную систему NV-¹³C-¹³C-¹³C, содержащую сразу три ядерных спина.
Ключевым результатом работы стало численное моделирование, подтвердившее возможность селективного когерентного управления ядерными спинами углерода-13 исключительно с помощью микроволнового излучения, без использования дополнительных радиочастотных полей. Это открывает путь к созданию многокубитных спиновых регистров, управляемых относительно простыми и технологичными методами, что существенно упрощает потенциальную архитектуру будущих квантовых процессоров.
Напомним, что в прошлом году доклад Татьяны Косогоровой признан лучшим на секции «Квантовые технологии» Школы молодых ученых форума «Микроэлектроника 2025».
В нынешнем сезоне ВИК побил рекорд по числу участников: на конкурс поступило 13 428 заявок от студентов из 257 вузов 85 регионов страны. По итогам защиты выпускных квалификационных работ 188 полуфиналистов получили статус лауреатов, 120 студентов стали финалистами, а 61 из них – победителями. Победители и призеры удостоены адресных премий, ценных подарков и благодарственных писем от организаций-партнеров конкурса, среди которых Госкорпорация «Росатом», НИЦ «Курчатовский институт», Госкорпорация «Роскосмос», Госкорпорация «Ростех», «Газпром нефть», ПАО «Ростелеком» и другие ведущие предприятия страны.
Всероссийский инженерный конкурс проводится ежегодно с 2014 года по поручению Президента РФ, организатором выступает Минобрнауки России, оператором – НИЯУ МИФИ.