Учёные «Росатома» сделали важный шаг в развитии квантовых технологий — они разработали компактный источник «сжатого» света, размещённый прямо на чипе. Это достижение — одно из первых в мире и первое в России: его удалось реализовать научным группам Квантового центра в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям под руководством «Росатома».
Что же такое «сжатый» свет? Речь идёт об особом квантовом состоянии электромагнитного поля — оно позволяет выйти за рамки привычных ограничений и добиться принципиально новой точности измерений.
По словам Дмитрия Чермошенцева, руководителя научных групп «Росатом Квантовые технологии» и Квантового центра, работа с «сжатым» светом — одно из самых перспективных направлений в современной науке. Уже в ближайшее время специалисты планируют использовать эту технологию для разработки квантовых вычислительных систем, а также для создания новых типов детекторов — в том числе для биологических исследований.
Новые возможности для медицины
Одно из самых многообещающих применений новинки — компактные сверхчувствительные сенсоры для медицины. Их точность сможет превзойти стандартный квантовый предел, свойственный классическим источникам света.
У традиционных оптических сенсоров есть серьёзное ограничение: чтобы повысить точность, приходится увеличивать мощность светового потока, а в случае с биологическими объектами это опасно — слишком интенсивный свет может повредить или даже разрушить ткани. «Сжатый» свет решает эту проблему: он даёт высокую точность без необходимости «подкручивать» мощность. В перспективе это выведет диагностику и изучение живых организмов на качественно новый уровень.
От лабораторий к реальным отраслям
Помимо медицины, технология открывает интересные перспективы и в других сферах. Источники «сжатого» света могут стать ключевым элементом фотонных квантовых компьютеров — а значит, найти применение в телекоммуникациях и логистике, где требуются сверхмощные и быстрые вычисления.
Разработка на чипе особенно ценна тем, что делает технологию компактной и ближе к реальному внедрению: вместо громоздких лабораторных установок — миниатюрное устройство, которое проще интегрировать в будущие приборы и системы.