Джефф Кимбл (Jeff Kimble) из Калифорнийского технологического института (США) вместе с коллегами построил первый образец фотонной интегральной схемы, которая способна оперировать отдельными атомами и при этом дешевле в изготовлении и проще в использовании. «Мы сообщаем о создании первой интегрированной оптической схемы с фотонным кристаллом, которая может не только локализовать атомы, но и взаимодействовать с ними при помощи управляемых фотонов», – подчёркивает он.
По сути, новинка является фотонным кристаллом из нитрида кремния, функционирующим как волновод для пучка лазерного излучения. Особенность в том, что, управляя светом от лазера, волновод настраивает его таким образом, чтобы после поглощения этого излучения атомами цезия и его последующего рассеивания возникали силы, при помощи которых можно поймать в ловушку отдельные атомы и затем управлять ими. Поэтому, кроме фотонных кристаллов, в схему включено и некоторое количество атомов цезия.
Среди самых многообещающих практических приложений (кроме, разумеется, повышения плотности записи информации) – использование новинки в качестве элементной базы квантовых компьютеров и квантовой коммуникации. При помощи фотонов новые интегральные схемы легко записывают и перезаписывают информацию на отдельных атомах, что делает миниатюрнее базовый носитель.
Для фундаментальной науки разработка также представляет непосредственный интерес: теперь взаимодействие света с отдельными атомами можно изучать не в продвинутой оптической лаборатории, а в любом научном центре, имеющем интегральные фотонные схемы.
Комментарии