Университет ИТМО. Представляем новую [первая ] подборку избранных публикаций о научных работах и достижениях представителей Нового физтеха ИТМОhttps://physics.itmo.ru/ru. Обсуждаем, что к чему, и делимся информацией о проектах, которыми занимаются наши специалисты и научные сотрудники.

Как квазичастицы помогут в разработке квантовой памяти

Делимся рассказом о том, каким образом можно корректировать свойства вещества с помощью светового воздействия. Речь идет о процессах, приводящих к формированию поляритона — частицы, энергия которой зависит от силы взаимодействия света с веществом. В низкоэнергетическом состоянии она обладает как качествами материи, так и света, а магнитными свойствами и проводимостью вещества можно управлять.

Этим проектом занимается Иван Иорш, профессор Нового физтеха ИТМО. Ранее он вместе с коллегами показал, как можно работать с «неклассическими» состояниями света: получать одиночные и парные фотоны, добиваться эффекта «квантованного движения атомов» — фактически условий для записи информации в формате квантовой памяти.

За счет чего квазикристалл сумел задержать свет

Михаил Рыбин, доктор наук и доцент Нового физтеха ИТМО, простыми словами объясняет суть проделанной работы. Она сконцентрирована в области полупроводников и направлена на расширение знаний о природе, свойствах и законах распространения частиц в их кристаллических структурах. Речь идет о разработке так называемых «ловушек для света», которые могли бы открыть новые возможности для проектирования лазеров и сенсоров.

Михаил объясняет, почему для этой задачи квазикристаллы подходят в наибольшей степени. Одна из его научных работ по этой теме была опубликована еще в 2017-м, а в прошлом году ему и его коллегам удалось синтезировать образец сложноструктурированного квазикристалла и подтвердить его оптические свойства — способность к локализации света.

Зачем управлять цветом лазера с помощью наночастиц

Продолжение истории с разработанными ранее «нанобампами» — массивами наноструктур, генерируемыми с помощью импульсного лазерного излучения. На этот раз ученые из Дальневосточного федерального университета и Университета ИТМО оптимизировали форм-фактор таких наночастиц для того, чтобы длиной волны отраженного света можно было управлять и проектировать новые сенсоры и высокоточные газоанализаторы.

Артем Черепахин, являющийся инженером ДВФУ и выпускником Университета ИТМО, вместе с Сергеем Макаровым, возглавляющим нашу лабораторию гибридной нанофотоники и оптоэлектроники, делятся результатами и объясняют перспективы научной работы.

________________________________________

________________________________________

Как «пролить свет» под правильным углом

Олег Ермаков и Андрей Богданов, представляющие Новый физтех, вместе с коллегами из Германии и Австралии предложили новый подход к захвату света оптоволокном. Их решение позволяет работать без существенных потерь даже при углах падения, превышающих семьдесят градусов. Этих результатов они добились за счет использования диэлектрической наноструктуры на торце оптоволокна. Она выступает и в роли кольцевой дифракционной решетки, направляющей свет вдоль оси оптики вне зависимости от исходного угла падения.

Разработка еще требует оптимизации. Этим команда уже занимается, плюс — тестирует производство с помощью технологии нанопечатной литографии. Дальнейшее развитие может включать применение технологии в аппаратуре для эндоскопии и лапароскопии, квантовых коммуникациях и, конечно же, при проектировании датчиков для оптоволокна.

Как добиться максимальной добротности

Наши специалисты вместе с коллегами из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета и Австралийского национального университета предложили решение проблемы компактизации резонаторов — устройств, которые применяют, чтобы «ловить» и усиливать падающую волну. Процесс уменьшения размеров таких систем связан с затуханием добротности, однако команде ученых удалось разрешить этот момент с помощью связанных состояний в континууме — безызлучательных состояний с подавляющими друг друга резонансами. В материале [и еще одной заметке по теме на нашем новостном портале] есть некоторые подробности на этот счет от непосредственных участников проекта и обсуждение перспектив технологии в нише оптических компьютеров и микроволновой техники.