Aston Universitetinin (İngiltərə) professoru Mixail Sumetsky və ITMO Universitetinin (Sankt -Peterburq İnformasiya Texnologiyaları, Mexanika və Optika Milli Araşdırma Universiteti) tədqiqat mühəndisi Nikita Toropov rekord yüksək dəqiqliklə optik mikro cərəyanların istehsalı üçün praktik və ucuz bir texnologiya yaratdılar. Mikroresonatorlar kvant kompüterlərinin yaradılması üçün əsas ola bilər.
Kvant kompüterlərinin yaradılması sahəsindəki işlərin aktuallığı, bir çox çox əhəmiyyətli problemlərin ağlabatan müddətdə klassik kompüterlər, o cümlədən superkompüterlər vasitəsi ilə həll edilə bilməməsi ilə əlaqədardır. Söhbət kvant fizikası və kimya, kriptoqrafiya, nüvə fizikası problemlərindən gedir. Elm adamları, kvant kompüterlərin gələcəyin paylanmış hesablama mühitinin əhəmiyyətli bir hissəsinə çevriləcəyini proqnozlaşdırırlar. Həqiqi fiziki cisim şəklində kvant kompüter qurmaq 21 -ci əsrdə fizikanın əsas problemlərindən biridir.
"Optics Letters" jurnalında rus alimlərinin optik mikro cərəyanların istehsalı ilə bağlı araşdırması dərc edilib. "Texnologiya vakuum qurğularının olmasını tələb etmir, nisbətən ucuz olsa da, kostik məhlulların emalı ilə əlaqəli proseslərdən demək olar ki, tamamilə azaddır. Ancaq ən başlıcası, bu məlumatların ötürülməsi və işlənməsinin keyfiyyətinin yüksəldilməsi, kvant kompüterlərinin və ultrasəsitli ölçü alətlərinin yaradılması istiqamətində atılan başqa bir addımdır”, - ITMO Universitetinin press -relizində deyilir.
Optik mikrocavity, optik lifin çox kiçik, mikroskopik qalınlaşması şəklində bir növ işıq tələsidir. Fotonları dayandırmaq mümkün olmadığından, məlumatları kodlaşdırmaq üçün onların axınını bir şəkildə dayandırmaq lazımdır. Optik mikro cərgələrin zəncirləri məhz bunun üçün istifadə olunur. "Fısıldayan qalereya" effekti sayəsində siqnal ləngiyir: rezonatora girərək işıq dalğası divarlarından və bükülmələrindən əks olunur. Eyni zamanda, rezonatorun yuvarlaq formasına görə işıq uzun müddət içərisində əks oluna bilər. Beləliklə, fotonlar bir rezonatordan digərinə çox aşağı sürətlə hərəkət edir.
İşıq yolu rezonatorun ölçüsünü və formasını dəyişdirərək tənzimlənə bilər. Bir millimetrin onda birindən az olan mikro cərəyanların ölçüsünü nəzərə alaraq, belə bir cihazın parametrlərindəki dəyişikliklər son dərəcə dəqiq olmalıdır, çünki mikro cərəyanın səthindəki hər hansı bir qüsur foton axınına xaos gətirə bilər. "İşıq uzun müddət fırlanırsa, özünə müdaxilə etməyə başlayır", Mixail Sumetsky vurğulayır. - Rezonatorların istehsalında bir səhv edildiyi təqdirdə qarışıqlıq başlayır. Buradan rezonatorlar üçün əsas tələbi əldə edə bilərsiniz: ölçüsündə minimum sapma."
Rusiya və Böyük Britaniyadan olan elm adamları tərəfindən istehsal olunan mikroresonatorlar, ölçülərindəki fərq 0,17 angstromu keçməyən yüksək dəqiqliklə hazırlanır. Ölçüsü təsəvvür etmək üçün bu dəyərin bir hidrogen atomunun diametrindən təxminən 3 dəfə və bu gün bu cür rezonatorların istehsalında yol verilən səhvdən 100 dəfə az olduğunu qeyd edirik. Mixail Sumetsky xüsusilə rezonatorların istehsalı üçün SNAP metodunu yaratdı. Bu texnologiyaya görə, lazer lifdə tavlanır, içərisində donmuş gərginliyi aradan qaldırır. Bir lazer şüasına məruz qaldıqdan sonra lif bir qədər "şişir" və bir mikrocavity əldə edilir. Rusiya və İngiltərədən olan tədqiqatçılar, SNAP texnologiyasını təkmilləşdirməyə və mümkün tətbiq sahələrini genişləndirməyə davam edəcəklər.
Ölkəmizdə mikroavtobuslar üzərində iş son onilliklər ərzində dayanmadı. Moskva yaxınlığındakı Skolkovo kəndində, Novaya küçəsində, 100 nömrəli bir ev tikildi. Bu, göyləri göylə rəqabət edə bilən aynalı divarları olan bir evdir. Bura Skolkovo İdarəetmə Məktəbinin binasıdır. Bu qeyri -adi evin kirayəçilərindən biri də Rus Kvant Mərkəzidir (RQC).
Mikrokavitasiyalar bu gün kvant optikasında olduqca aktual bir mövzudur. Dünyanın bir çox qrupu onları davamlı olaraq öyrənir. Eyni zamanda, əvvəlcə ölkəmizdə Moskva Dövlət Universitetində optik mikro cərəyanlar icad edildi. Bu cür rezonatorlar haqqında ilk məqalə 1989 -cu ildə nəşr edilmişdir. Məqalənin müəllifləri üç fizikdir: Vladimir Braginsky, Vladimir Ilchenko və Mixail Gorodetsky. Eyni zamanda, Gorodetsky o vaxt tələbə idi və lideri İlçenko daha sonra ABŞ -a köçdü və burada NASA laboratoriyasında işə başladı. Bunun əksinə olaraq, Mixail Qorodetski uzun illər bu sahəni öyrənməyə həsr edərək Moskva Dövlət Universitetində qaldı. RCC komandasına nisbətən yaxınlarda qoşuldu - 2014 -cü ildə, RCC -də bir alim kimi potensialı daha dolğun şəkildə ortaya çıxa bilər. Bunun üçün mərkəzdə Moskva Dövlət Universitetində mövcud olmayan təcrübələr üçün lazım olan bütün avadanlıqlar və bir mütəxəssis qrupu var. Gorodetskinin RCC lehinə gətirdiyi başqa bir arqument, işçilərə layiqli əmək haqqı ödəmək qabiliyyəti idi.
Hal -hazırda, Gorodetskinin komandasına əvvəllər Moskva Dövlət Universitetində rəhbərliyi altında elmi fəaliyyətlə məşğul olan bir neçə oğlan daxildir. Eyni zamanda, heç kimə sirr deyil ki, bu gün Rusiyada perspektivli gənc alimləri saxlamaq asan deyil - bu günlərdə dünyanın istənilən laboratoriyasının qapıları onların üzünə açıqdır. RCC, Rusiya Federasiyasından ayrılmadan parlaq bir elmi karyera qurmaq və kifayət qədər maaş almaq üçün bir fürsətdir. Hal -hazırda Mixail Gorodetskinin laboratoriyasında hadisələrin əlverişli inkişafı ilə dünyanı dəyişə biləcək araşdırmalar aparılır.
Fiber optik kanallar üzərindən məlumat ötürülmə sıxlığını artıra bilən yeni bir texnologiyanın əsasını optik mikro cərəyanlar təşkil edir. Və bu, mikrocavitylərin mümkün tətbiqlərindən yalnız biridir. Son bir neçə il ərzində RCC laboratoriyalarından biri artıq xaricdə satın alınan mikroresonatorların istehsalını öyrəndi. Və əvvəllər xarici universitetlərdə işləyən rus alimləri hətta bu laboratoriyada çalışmaq üçün Rusiyaya qayıdırlar.
Teoriyə görə, optik mikro cərəyanlar telekommunikasiyada istifadə edilə bilər, burada fiber optik kabel üzərindən məlumat ötürülmə sıxlığını artırmağa kömək edərdi. Hal -hazırda, məlumat paketləri artıq fərqli bir rəng aralığında ötürülür, ancaq qəbuledici və ötürücü daha həssas olarsa, bir məlumat xəttini daha da tezlik kanallarına bölmək mümkün olacaq.
Ancaq bu, onların tətbiqinin yeganə sahəsi deyil. Ayrıca, optik mikro cərəyanlar istifadə edərək, uzaq planetlərin işığını ölçməklə yanaşı, onların tərkibini də müəyyən etmək olar. Bakteriyaların, virusların və ya müəyyən maddələrin - kimyəvi sensorlar və biosensorların miniatür detektorlarını yaratmağa da imkan yarada bilərlər. Mixail Gorodetsky, mikroresonatorların artıq istifadə edildiyi dünyanın belə bir futuristik mənzərəsini təsvir etdi: "Optik mikro cərəyanlara əsaslanan kompakt bir cihazın köməyi ilə bir insanın çıxardığı havanın tərkibini təyin etmək mümkün olacaq. insan bədənindəki demək olar ki, bütün orqanların vəziyyəti. Yəni tibbdə diaqnostikanın sürəti və dəqiqliyi sadəcə dəfələrlə arta bilər."
Ancaq bu günə qədər bunlar hələ də sınanması lazım olan nəzəriyyələrdir. Onlara əsaslanan hazır qurğulara getmək üçün hələ uzun bir yol var. Ancaq Mixail Gorodetskinin dediyinə görə, onun laboratoriyası, təsdiq edilmiş plana əsasən, bir neçə il ərzində mikroresonatorların praktikada necə istifadə olunacağını dəqiq bilməlidir. Hazırda ən perspektivli sahələr telekommunikasiya, eləcə də ordu sahələridir. Mikroresonatorlar Rusiya ordusu üçün də maraqlı ola bilər. Məsələn, radarların və sabit siqnal generatorlarının hazırlanmasında və istehsalında istifadə edilə bilər.
İndiyə qədər mikroavtobusların kütləvi istehsalına ehtiyac yoxdur. Ancaq dünyanın bir çox şirkəti artıq onlardan istifadə edərək cihaz istehsalına başlamışdır, yəni inkişaflarını həqiqətən də kommersiya edə bilmişlər. Ancaq hələ də yalnız bir sıra vəzifələri həll etmək üçün hazırlanmış maşınlardan bəhs edirik. Məsələn, Amerika şirkəti OEWaves (hazırda mikroresonatorların ixtiraçılarından biri olan Vladimir Ilchenko işləyir) super stabil mikrodalğalı generatorların, eləcə də əla lazerlərin istehsalı ilə məşğuldur. Çox aşağı fazalı və tezlikli səs -küylə çox dar bir diapazonda (300 Hz -ə qədər) işıq istehsal edən şirkətin lazeri artıq prestijli PRIZM mükafatına layiq görülmüşdür. Belə bir mükafat praktik olaraq tətbiq olunan optika sahəsində bir Oskar mükafatıdır, bu mükafat hər il verilir.
Tibb sahəsində, Cənubi Koreya şirkətlər qrupu Samsung, Rus Kvant Mərkəzi ilə birlikdə bu sahədə öz inkişafları ilə məşğul olur. "Kommersant" qəzetinin yazdığına görə, 2015 -ci ildə bu işlər başlanğıc mərhələdə idi, buna görə də tətbiq oluna biləcək ixtiralar haqqında bir şey söyləmək hələ tezdir və tezdir.
