Санкт-Петербург / AbsolutTV.ru / Новости / Международная группа ученых, в которую вошел руководитель лаборатории оптики спина СПбГУ профессор Алексей Кавокин, впервые показали во время эксперимента конденсат Бозе — Эйнштейна. Физики продемонстрировали, как в пленке размером в один атом кристалла-полупроводника формируется десятки тысяч квантов «жидкого света». Об этом сообщает пресс-служба СПбГУ.

Данное открытие может позволить создать новые типы лазеров, которые способны производить кубиты — главные элементы квантовых компьютеров будущего. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Materials.

Квантовые компьютеры, как мощнейшие вычислительные машины, работающие по законам квантового мира и способные решать многие задачи, пытаются создать давно ученые и специалисты IT-корпораций многих стран. Например, такие квантовые компьютеры разрабатывают в Google и IBM, но такие проекты требуют использования криостатов – ёмкостей с температурами ниже минус 270 градусов по Цельсию. Такая низкая температура необходима для работы квантовых компьютеров.

Алексеем Кавокиным и его группой ученых производятся разработки, связанные с созданием поляритонной платформы для квантовых вычислений, которые могут работать при комнатной температуре. Поляритонный лазер, работающий на принципе бозе-эйнштейновской конденсации экситонных поляритонов, позволяет создавать кубиты. Кубиты реализуются методом лазерного облучения искусственных полупроводниковых структур — микрорезонаторов.

Ученым удалось впервые экспериментально наблюдать, как в самом тонком полупроводнике — кристалла диселенида молибдена (MoSe2) толщиной всего в один атом — формируется конденсат Бозе — Эйнштейна, десятки тысяч квантов «жидкого света» - экситонные поляритоны. Данные частицы имеют свойства как света, так и материальных частиц, их можно также использовать и в качестве носителей информации.
Поляритонные приборы смогут обрабатывать огромные потоки информации, практически, со скоростью света.

В исследовании приняли участие физики из Германии, США, Китая, Японии и Санкт-Петербургского государственного университета (Россия).
По словам профессора Алексея Кавокина, на основе этого исследования могут быть созданы новые лазеры на двумерных кристаллах, которые смогут создавать кубиты — квантовые транзисторы для квантового компьютера, работающего на светожидкости.

Важно понимать, что квантовые компьютеры называют сегодня атомной бомбой XXI века, с огромными новыми возможностями.
Разработки поддержали грантами Немецкое научно-исследовательское сообщество (DFG), Европейский исследовательский совет (ERC), Немецкий фонд академических стипендий Studienstiftung, Университет Вестлейка (Китай), СПбГУ (Россия) и других научных организаций.
фото: архив miro.medium.com