Источник Newsinfo.ru

Российские физики обгонят Google. Нанолазер для светового компьютера

Физики из России и зарубежных стран создали новый тип компактного нанолазера, который можно использовать в качестве основы для световых и квантовых компьютеров будущего, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"Поляритоны предлагают 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 созданных виртуальных частиц, которая, как и фотон, одновременно ведет себя как волна и как частица. Он состоит из трех компонентов — оптического резонатора (набора из двух зеркал-отражателей), заточенной между ними световой волны и квантового колодца – атома и вращающегося вокруг него электрона, который периодически поглощает и испускает квант света.

Как показывают недавние опыты и теоретические расчеты российских физиков, 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 излучения.

Как рассказывает Кавокин, за последние несколько лет и российские, и зарубежные ученые использовали это свойство поляритонов для создания компактных 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 решить эту проблему, "нарушив" законы физики, управляющие поведением электронов 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 форму материи, так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна.

"Обычно в поляритонном лазере образуются два конденсата Бозе-Эйнштейна. Оба конденсата излучают независимо, и в итоге направление поляризации является случайным. Если бы удалось накачивать преимущественно один конденсат, это позволило бы, во-первых, получать стабильное циркулярно-поляризованное излучение, а во-вторых, дополнительно 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 излучения, порождаемого этими электронами.

Подобные лазеры, как отмечает Кавокин, позволят не только ускорить работу 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.

Встройте "Правду.Ру" в свой информационный поток, если хотите получать оперативные комментарии и новости:

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Добавьте "Правду.Ру" в свои источники в Яндекс.Новости

Также будем рады вам в наших сообществах во ВКонтакте, Фейсбуке, Твиттере, Одноклассниках, Google+...

Комментарии
Новые подтверждения: США готовились поставить в Крыму флот НАТО
Запад: у России мощная экономика и беднеющий народ
Новые подтверждения: США готовились поставить в Крыму флот НАТО
Россия готова зайти "максимально далеко" в диалоге с Японией
Что даст референдум в Донбассе, а потом и в Крыму
The Times поймали на незнании того, что такое ГРУ
США создадут военные базы для контроля Антарктиды
"Белые каски" после Иордании уедут на Запад
В Израиле прошли протесты против дискриминации однополых пар по суррогатному материнству
Китайский слон затопчет Россию?
Разорим и запретим: Москва готовит суперсанкции против Украины
Россия готова зайти "максимально далеко" в диалоге с Японией
Путин: мне не нравится пенсионная реформа — как всему народу
Путин: мне не нравится пенсионная реформа — как всему народу
МОК объявил о готовности принять Россию обратно
МОК объявил о готовности принять Россию обратно
Референдум в Донбассе - многоходовочка или "слив"?
Это всё придумал Бисмарк: как Госдума приняла "проклятый" закон
Что даст референдум в Донбассе, а потом и в Крыму
Турция двинется от США, но не к России
Референдум в Донбассе - многоходовочка или "слив"?

О новом мировом порядке пока не говорят. Но о том, что новой Европе нужна новая система безопасности, речь идет уже давно. Теперь она начинает складываться. Насколько все-таки реальна и безопасна эта система? А точнее, сразу две системы? Об этом "Правде.Ру" рассказал директор международных проектов Института национальной стратегии Юрий Солозобов.

Новый мировой порядок Европы - вызов России