Ученые из Научного парка СПбГУ и лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева создали уникальный микрорезонатор, способный эффективно удерживать фотоны. Устройство, основанное на слоях арсенида галлия (GaAs) и арсенида алюминия (AlAs), достигло рекордного уровня добротности — параметра, характеризующего способность системы сохранять световую энергию. Такая конструкция позволяет фотонам оставаться внутри устройства дольше, что открывает новые горизонты для развития квантовых технологий и энергоэффективной оптики.
Интересно, что микрорезонатор способствует образованию поляритонов — квазичастиц, представляющих собой гибрид света и материи. Эти частицы обладают необычными свойствами: они могут конденсироваться, образуя сверхтекучие состояния даже при относительно высоких температурах. Это делает их идеальными кандидатами для создания новых типов лазеров и квантовых процессоров.
Одним из ключевых преимуществ поляритонных технологий является их энергоэффективность. Например, поляритонные лазеры требуют в сотни раз меньше энергии для запуска, чем традиционные. Это может стать прорывом в создании компактных и экономичных оптических устройств.
Петербургские исследователи уже продемонстрировали практическое применение подобных систем. В более ранних разработках им удалось создать 25 оптических кубитов — основу квантового компьютера. Такие кубиты могут выполнять вычисления в миллионы раз быстрее классических процессоров. При этом, в отличие от сверхпроводящих кубитов, используемых в проектах Google и IBM, поляритонные аналоги работают при комнатной температуре и потребляют меньше энергии.
Интересный факт: поляритоны могут двигаться с нулевым трением, подобно частицам в сверхпроводниках. Это свойство позволяет им перемещаться по чипу без потерь энергии — перспективная основа для будущих компьютеров.
Профессор Алексей Кавокин, возглавляющий лабораторию, сообщил, что команда завершает создание первого в мире квантового процессора на основе поляритонных кубитов. По его словам, хотя такие технологии пока остаются в рамках лабораторий, уже в ближайшие годы они могут стать основой для сверхбыстрых и экономичных вычислительных систем.
Таким образом, российская разработка не только устанавливает новые рекорды в физике взаимодействия света и материи, но и открывает путь к созданию принципиально новых, более эффективных и доступных квантовых технологий.
Нужно оборудование?
Звоните: 8 (800) 777-23-97
Точных Вам измерений!