Проект создания генератора одиночных фотонов - одного из основных элементов квантовых компьютеров одобрен научным советом Фонда «Сколково». Такие генераторы учёные предлагают создавать на базе гиперболических метаматериалов.

Современные компьютеры работают на частоте порядка 1 ГГц, которой соответствует длина волны приблизительно 30 см. В то время как средний размер элементов процессора сейчас уже меньше 90 нанометров. Повышение частоты работы компьютеров до оптической позволит в миллионы раз повысить их производительность! Но для этого необходим переход на новую элементную базу.

Один из вариантов развития информационных технологий (оптические и квантовые компьютеры) связан с получением и использованием большого количества (тысяч или даже миллионов) наноразмерных источников света и даже одиночных фотонов. Цель проекта, который будет осуществляться в Сколково, заключается в создании матрицы из наноразмерных источников света на основе гиперболических метаматериалов.

Приблизительная схема предлагаемого устройства. Фото с сайта fian-inform.ru

Идея создания гиперболических метаматериалов, которые обычно получают путем чередования диэлектрических и металлических слоев нанометровой толщины возникла из идеи физика Виктора Веселаго о материалах с отрицательным показателем преломления. Он выдвинул эту идею ещё в 1967 году. Для того чтобы материал обладал отрицательным показателем преломления, его магнитная и диэлектрическая проницаемости должны быть одновременно отрицательны. Такие отсутствующие в природе материалы сейчас называют метаматериалами.

Проект будет реализовываться в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН и в Институте спектроскопии РАН. В ФИАНе в Лаборатории Нанооптики. Важно, что экспериментальная часть проекта будет реализовываться в Институте спектроскопии в Лаборатории Атомной нанооптики под руководством профессора Виктора Балыкина. Эта лаборатория является фактически единственной в России, способной проводить эксперименты мирового уровня в области нанооптики и метаматериалов.

Научное направление, к которому относится развивающийся проект, носит название «нанооптика, плазмоника и метаматериалы». Ключевой вклад в его создание и развитие сделан именно учёными из России.

Представлял проект один из самых известных в мире специалистов по нанооптике и метаматериалам - наш соотечественник профессор Владимир Шалаев, который сейчас работает в Университета Пердью (США) и одновременно является членом консультативного научного совета фонда «Сколково». 

По материалам www.i-innomir.ru