Сразу двум исследовательским группам удалось значительно продвинуться в работе над созданием поляритонных лазеров, которые могут получить широкое применение в квантовой информатике. Опробованная учеными технология открывает путь к созданию в перспективе совершенно миниатюрных электронных устройств с гигантской вычислительной мощностью.

Поляритонный лазер не является лазером в точном смысле этого слова. Луч этого типа не образуется из-за усиления света за счет вынужденного излучения (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - LASER), однако в бытовом понимании он обладает всеми нужными характеристиками. Луч нового типа монохромный и когерентный, сообщает Ieee.org. Его действие основано на явлении Бозе-конденсации, агрегатного состояния вещества, основу которого составляют бозоны, охлажденные почти до неподвижного состояния.

До 2010 года считалось, что явление образования так называемого конденсата Бозе-Эйнштейна возможно только на атомах металлов, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Однако в 2010 году физикам удалось получить конденсат Бозе-Эйнштейна и с помощью фотонов. Теперь две группы ученых - из университета Мичигана, США, и международная группа из Германии, России, Сингапура и США смогли заставить работать микрокамеру поляритонного лазера на температуре 30K (ранее приходилось поддерживать температуру 4,5K). Ученые построили камеры, генерирующие лазерный луч, толщина которых составляет всего 2 мкм. Отличие такого лазера от обычного - в отсутствии порога накачки, в возможности генерировать слабый луч, состоящий из небольшого количества фотонов.

Для резки материалов или других целей, требующих мощного луча, такой лазер, конечно, непригоден. Однако он потребляет мало энергии и может быть использован для передачи данных. Но самое главное - поляритонный лазер идеально подходит для зарождающейся квантовой информатики, так как отдельные фотоны, генерируемые таким лазером, проявляют свою квантовую природу.

По мнению ученых, прорыв в работах над созданием поляритонных лазеров, работающих при комнатной температуре, является еще одним кирпичиком в создании технологий будущего - они позволят разработать электронные устройства, которые при своих микроскопических размерах будут обладать огромной вычислительной мощностью.

Материал из журнала "Детали мира"