Международная группа исследователей, в которую вошли физики СПбГУ, изучила, как в плоскости самого тонкого в мире полупроводникового кристалла распространяются фотоны. Распределение света в пространстве оказалось похоже на трехцветного рапана. Результаты работы физиков открывают путь к созданию компонентов для квантовых компьютеров, которые способны проводить вычисления со скоростью света.
Хотя никаких ограничений для создания квантовых компьютеров нет, ученые до сих пор не выбрали, какая материальная форма станет самой удобной и эффективной для реализации идеи квантового компьютера.
Физики изучили распространение света в двумерном кристаллическом слое самого тонкого в мире полупроводникового кристалла. Эти кристаллы синтезировали в лаборатории профессора Свена Хефлинга в Вюрцбургском университете. Измерения проводили как в Вюрцбурге, так и в Санкт-Петербурге, под руководством профессора СПбГУ Алексея Кавокина. Также большой вклад в развитие теоретической базы внес сотрудник лаборатории оптики спина СПбГУ, ведущий научный сотрудник Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе, член-корреспондент РАН Михаил Глазов.
«Я предвижу, что уже в недалеком будущем двумерные моноатомные кристаллы будут применяться для передачи информации в квантовых устройствах. То, что классические компьютеры и суперкомпьютеры делают очень долго, квантовое вычислительное устройство будет делать очень быстро», — рассказал Алексей Кавокин.
Как отметил ученый, исследование стало важным шагом в изучении появляющейся при наличии света сверхпроводимости. Это явление, когда материалы, пропускающие электрический ток, обладают нулевым сопротивлением. Сегодня данного состояния невозможно достичь при температуре выше минус 70 ˚C. Но если найти подходящий материал, такое открытие позволит без потерь передавать электричество в любую точку Земли и создавать электромоторы нового поколения. В марте 2018 года научная группа Алексея Кавокина предсказала, что решить проблему помогут структуры, содержащие сверхпроводящие металлы, например алюминий. Ученые СПбГУ ищут способ получить экспериментальное подтверждение своей теории.
