Версия для слабовидящих
Представлена первая интегральная фотонная микросхема, способная оперировать отдельными атомами Печать Email
Новости науки
23.12.2013
Фотонный эквивалент интегральной схемы разработать не проще, но и пользы от него не меньше. Правда, пока, несмотря на все успехи этого направления, о зрелости фотонных интегральных схем говорить не приходится.

Данные по оптоволокну поступают к волноводу из нитрида кремния, а от него — к той части интегральной схемы, где находятся атомы цезия. (Иллюстрация H. J. Kimble et al.)


Джефф Кимбл (Jeff Kimble) из Калифорнийского технологического института (США) вместе с коллегами построил первый образец фотонной интегральной схемы, которая способна оперировать отдельными атомами и при этом сравнительно дёшева в изготовлении и проста в использовании. «Мы сообщаем о создании первой интегрированной оптической схемы с фотонным кристаллом, которая может не только локализовать атомы, но и взаимодействовать с ними при помощи управляемых фотонов», — подчёркивает он.

По сути, новинка является фотонным кристаллом из нитрида кремния, функционирующим как волновод для пучка лазерного излучения. Особенность в том, что, управляя светом от лазера, волновод настраивает его таким образом, чтобы после поглощения этого излучения атомами цезия и его последующего рассеивания возникали силы, при помощи которых можно поймать в ловушку отдельные атомы и затем управлять ими. Поэтому, кроме фотонных кристаллов, в схему включено и некоторое количество атомов цезия — впрочем, весьма малое по общему весу этого недешёвого вещества.

Пропустив устройство через ряд экспериментов, его создатели убедились: фотонная интегральная схема, управляющая отдельными атомами, вполне работоспособна и обладает мощным потенциалом.

Среди самых многообещающих практических приложений (кроме, разумеется, повышения плотности записи информации) — использование новинки в качестве элементной базы квантовых компьютеров и квантовой же коммуникации. При помощи фотонов новые интегральные схемы легко записывают и перезаписывают информацию на отдельных атомах, что значительно миниатюризует базовый носитель относительно нынешней электроники, всё ещё работающей с элементами, каждый из которых состоит из огромного количества атомов.

Для фундаментальной науки разработка также представляет непосредственный интерес: отныне взаимодействие света с отдельными атомами можно изучать не в продвинутой оптической лаборатории, а в любом научном центре, имеющем интегральные фотонные схемы. Ну а те, к слову, обещают быть как сравнительно дешёвыми, так и куда более компактными и недорогими в эксплуатации.

Препринт исследования можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Technology Review.

Материал подготовлен при поддержке проекта

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10010670/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта