Радиофизики Томского госуниверситета (ТГУ) с коллегами из Москвы и Новосибирска впервые в мире продемонстрировали лазерное излучение на NV-центрах в алмазе при оптическом возбуждении, сообщает пресс-служба ТГУ в понедельник.
Открытие алмазного NV-лазера было сделано в коллаборации с научными и инновационными коллективами из Всероссийского научно-исследовательского института автоматики (Москва), МГУ (Москва), Института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН (ИГМ СО РАН, Новосибирск), ООО "Велман" (Новосибирск) и Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН (ИСЭ СО РАН, Томск). Работу ученых опубликовали в журнале "Nature Communications".
"Появление инжекционных алмазных лазеров станет очередным новым шагом на пути к созданию квантового компьютера на основе алмаза. На первом этапе на их основе будут собраны быстродействующие квантовые сенсоры магнитного поля, затем велика вероятность появления и самих квантовых компьютеров на основе алмаза, которые будут работать при комнатной температуре", - говорится в пресс-релизе.
По словам заведующего лабораторией квантовых информационных технологий радиофизического факультета ТГУ Евгения Липатова, энергозатраты при производстве синтетического алмаза в последнее время стали кратно ниже, чем при добыче и извлечении природного алмаза из породы.
"Технологии синтеза алмаза развивались, благодаря чему данный материал стал коммерчески доступен и теперь готов к активному использованию в электронике и фотонике. Помимо квантовых технологий, он найдет свое применение в радиационно-стойкой, высокотемпературной и силовой электронике", - цитирует Липатова пресс-служба.
Он отметил, что сейчас энергия в импульсе алмазного лазера российских ученых выросла на три порядка и составляет десятки микроджоулей, что приближает их к созданию предпромышленного образца.
"В России есть много ученых с мировым именем, которые могли бы передать свои знания и компетенции молодым ученым, преподавателям и инноваторам. В этом случае у нашей страны есть впечатляющие перспективы занять лидирующие позиции в производстве квантовой элементной базы и приборов углеродной электроники и фотоники", - добавил Липатов.
Квантовый компьютер принципиально отличается от классических компьютеров. Предполагается, что он позволит, в случае его создания в полном масштабе, моделировать сверхсложные, в том числе биологические системы и исследовать их методами физики, решать задачи в сфере криптографии, для которых классическому компьютеру потребовалось бы время большее, чем возраст Вселенной.
Основой вычислений в квантовом компьютере является кубит, который, в отличие от бита в классической информатике, принимающего значение "ноль" или "единица", может находиться в "суперпозиции", т.е. быть и нулем, и единицей одновременно.
Идея построения квантового компьютера была предложена в 1980 году советским математиком Юрием Маниным, который выдвинул идею квантовых автоматов. Ее поддержали физики, в частности, нобелевский лауреат Роберт Фейнман.
ТГУ был открыт в 1888 году. Вуз занял седьмое место в Национальном рейтинге университетов 2021 года, подготовленном международной информационной группой "Интерфакс", сохранив прошлогоднюю позицию.