САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 16 июля. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали микрорезонатор - устройство для управления светом с рекордной для Европы эффективностью. Разработка может стать основой для оптических вычислений, сенсоров и компьютеров нового поколения, сообщили в пресс-службе вуза.
"Сотрудники Научного парка Санкт-Петербургского государственного университета совместно с учеными лаборатории оптики спина имени И.Н. Уральцева создали микрорезонатор с тонкими слоями арсенида галлия и арсенида алюминия, благодаря чему получили рекордный для Российской Федерации и Европы показатель добротности 54 тыс. Микрорезонаторы сохраняют световую энергию, что критически важно для квантовых вычислений", - говорится в сообщении.
Уточняется, что сегодня происходит колоссальный прогресс в области поляритоники - области физики, изучающей режим сильной связи света и вещества, который характеризуется образованием поляритонов. Эти частицы, сочетающие свойства света и материи, обладают уникальными квантовыми эффектами
Спрос на оптические технологии обработки данных растет, поэтому ученые активно занимаются поиском подходящих материалов. Наиболее же перспективными считаются полупроводниковые наноструктуры с сильной резонансной восприимчивостью. Для этого ученые СПбГУ создали уникальную полупроводниковую структуру, вырастив тонкие слои кристалла GaAs (галлий-мышьяк), которые поместили в специальное зеркальное устройство - микрорезонатор.
По данным пресс-службы, главным достижением ученых стала рекордно высокая добротность созданного микрорезонатора - 54 тыс. Добротность - это показатель, который демонстрирует, насколько эффективно система сохраняет световую энергию. Чем она выше, тем дольше фотоны остаются "в ловушке", что очень важно для квантовых вычислений. Высокое качество выращенной структуры позволило продемонстрировать особый тип лазера - поляритонный, который имеет низкий порог лазерной генерации.
Области применения
Как сообщили в университете, на основе подобной структуры, но с меньшим значением добротности, ученым СПбГУ уже удалось получить 25 квантовых кубитов, созданных в оптических ловушках. Кубиты, в свою очередь, используются в квантовых компьютерах, способных решать задачи, недоступные даже самым мощным современным суперкомпьютерам. Однако спектр применения разработки не ограничивается компьютерами нового поколения.
"Поляритонные лазеры еще не вышли из лабораторных стен, но уже очень скоро мы увидим их в действии. Одна из наиболее многообещающих областей их применения - сверхбыстрые аналоговые и квантовые вычисления. Наша лаборатория завершает работу над первым в мире поляритонным квантовым процессором. Его базовые компоненты - поляритонные кубиты - будут тратить на осуществление логической операции в миллионы раз меньше времени, чем сверхпроводящие кубиты, которые разрабатывают в компаниях IBM и Google", - привели в пресс-службе слова руководителя лаборатории оптики спина имени И.Н. Уральцева СПбГУ Алексея Кавокина.
Комментарии