5 Сентября 2017
МОСКВА, 5 сентября Физики из России и зарубежных стран создали новый тип миниатюрного нанолазера, который можно использовать в качестве основы для световых и квантовых компьютеров будущего, говорится в статье, размещённой в журнале Physical Review Letters.
Поляритоны подают альтернативную платформу для квантовых вычислений. Самое главное, как показала наша работа с группой из Мичигана, поляритонные конденсаты прекрасно себя чувствуют при комнатной температуре. Я убежден, что полупроводниковая платформа для квантовых технологий может быть создана в России за короткий срок. И здесь мы могли бы даже обогнать Google, – заявил Алексей Кавокин из Санкт-Петербургского государственного университета.
Поляритоны представляют собой одну из относительно недавно включённых виртуальных частиц, которая, как и фотон, одновременно ведет себя как волна и как частица. Он слагается из трех компонентов оптического резонатора (набора из двух зеркал-отражателей), отточенной между ними световой волны и квантового колодца – атома и вращающегося вокруг него фермиона, который периодически поглощает и испускает квант света.
Как показывают недавние небольшой опыты и теоретические расчеты российских преподавателей, поляритоны можно использовать в качестве переносчиков информации в световых и квантовых компьютерах будущего, а также в качестве основы для различных компактных источников света и других форм электромагнитного изливания.
Как рассказывает Кавокин, за последние несколько лет и российские, и зарубежные ученые использовали это свойство поляритонов для создания миниатюрных лазеров, способных работать при комнатной температуре и потреблять очень небольшое количество энергии. Несмотря на подобные плюсы, такие лазеры нельзя было применять на практике, так как их конструкция в принципе не позволяла управлять их поляризацией, что критически важно для передачи и кодирования информации.
Кавокин и его коллеги из Университета ИТМО, а также США, Великобритании и Италии смогли пристукнуть эту проблему, нарушив таможенный кодексы физики, управляющие поведением фермионов и тем, как те участвуют в накачке лазера. На поляритоны, как отмечают ученые, подобные ограничения действуют не всегда, так как при очень низких температурах они превращаются в особую экзотическую морфологию материи, так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна.
Обычно в поляритонном лазере образуются два конденсата Бозе-Эйнштейна. Оба конденсата излучают независимо, и в итоге направление поляризации остаётся случайным. Если бы пошло накачивать преимущественно один конденсат, это позволило бы, во-первых, получать стабильное циркулярно-поляризованное изливание, а во-вторых, существенного снизить энергопотребление, объясняет Иван Иорш, доцент Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.
Российские и зарубежные ученые поняли, как решить эту проблему, и заставили поляритоны работать и при комнатной температуре, используя необычный источник электронов – фрагмент ферромагнитного материала, сплав железа, кобальта и оксида магния. Как отмечают исследователи, свойствами электронов в них можно управлять при помощи внешнего магнитного поля, что позволяет гибко и быстро менять поляризацию лазерного изливания, порождаемого этими электронами.
Подобные лучи, как отмечает Кавокин, позволят не только ускорить задачу обычных оптоволоконных сетей, но и создать световые и квантовые компьютеры, работающие при комнатных температурах. Это упростит их конструкцию и приблизит нас к их созданию, заключают ученые.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....