Квантовая наноэлектроника России: перспективы и проблемы

Отмечается, что схема основных направлений наноэлектроники может быть дополнена одним очень важным элементом. Речь идет о наноэлектронных системах, использующих макроскопическую квантовую когерентность. Прежде всего это наноструктуры с участием сверхпроводников. Более конкретно – это решетки из сверхмалых контактов Джозефсона, гибридные структуры из сверхпроводников и ферромагнетиков или полупроводников, а также квантовые проволоки и ямы и молекулярные проволоки в контакте со сверхпроводниками. Технические применения таких систем начали развиваться недавно, в течение нескольких последних лет, и их объем относительно пока не очень невелик. Пока в этой области речь не идет о многомиллиардных рынках, и это очень хорошо – это означает, что в данном направлении Россия еще имеет шансы не опоздать. Если упустить еще несколько лет в развитии нашей науки и технологий – опоздаем и тут. Ситуация качественно изменится в ближайшие годы, когда в мире будет создан первый успешный коммерческий продукт субмикронной криоэлектроники широкого применения. После этого в данную область будут вброшены финансы такого масштаба, и промышленное развитие пойдет такими темпами, что отставание России в этой области сразу станет необратимым, если у нас уже не будет к тому времени серьезного собственного технологического задела. Вторая важнейшая причина, по которой имеет несомненный смысл развивать российские исследования в данной области – это наличие у нас очень сильных научных лабораторий, специализирующихся в низкотемпературной нанофизике и наноэлектронике. Российские физики (наследники школ П. Л. Капицы и Л. Д. Ландау) внесли важнейший вклад в развитие этой области на начальном этапе, и до сих пор сохранили лидирующие позиции по некоторым из ее направлений. Следует подчеркнуть, что тут речь идет о небольших (порядка 10 человек в каждой) лабораториях, принадлежащих указанным институтам. Коротко рассмотрена их научная деятельность и финансовое обеспечение, наибольшая их проблема. Для обеспечения необходимых условий продолжения и развития отечественных исследований мирового уровня по низкотемпературной нанофизике и наноэлектронике необходимо безотлагательно создать первый в России современный, конкурентоспособный на мировом уровне Центр “Нанокриоэлектроника” для проведения экспериментальных и теоретических исследований, подготовки инженеров и технологов для будущей отечественной наноэлектронной промышленности. В заключение дано несколько комментариев по международному сотрудничеству.