Des chercheurs de l'Université Cornell ont développé un nouveau procédé de pulvérisation utilisant du gaz krypton pour déposer des films de tantale supraconducteur de haute qualité sur des plaquettes de silicium à une température relativement basse de 200 degrés Celsius. Cette avancée pourrait simplifier l'intégration du tantale dans les puces informatiques quantiques commerciales, selon une étude publiée dans Nature Materials.
Le tantale est un supraconducteur prometteur pour les processeurs quantiques en raison de ses temps de cohérence longs, mais son point de fusion élevé (plus de 3 000 °C) le rend difficile à déposer sans endommager les substrats sensibles. L'équipe de Cornell, dirigée par le professeur Gregory Fuchs, a découvert que l'utilisation d'ions krypton au lieu de l'argon plus courant permet au tantale de former une phase cristalline supraconductrice à des températures beaucoup plus basses.
Lors des tests, les films de tantale pulvérisés au krypton ont présenté des températures critiques autour de 4,4 Kelvin, comparables aux films fabriqués par des méthodes conventionnelles à haute température. Le procédé a également réduit l'oxydation de surface, une source courante de décohérence des qubits, améliorant les performances du matériau dans des dispositifs quantiques prototypes.
Cette avancée répond à un goulot d'étranglement clé de la fabrication, permettant potentiellement la production de puces quantiques supraconductrices plus grandes et plus fiables. Les chercheurs soulignent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour étendre le procédé et l'intégrer aux lignes de fabrication de semi-conducteurs existantes.
