Радиофизики Томского государственного университета приблизились к созданию квантового компьютера
Сотрудники лаборатории квантовых информационных технологий радиофизического факультета Томского госуниверситета с коллегами из Москвы и Новосибирска впервые в мире продемонстрировали лазерное излучение на NV-центрах в алмазе при оптическом возбуждении. При помощи алмазных лазеров будут созданы быстродействующие интегральные квантовые сенсоры магнитного поля, которые помогут приблизить создание квантовых компьютеров на основе алмаза.
Уникальное сочетание таких свойств, как теплопроводность, низкое тепловое расширение и механическая прочность, делает алмазные кристаллы отличным кандидатом для мощных непрерывных и ультракоротких лазеров. Характеристики алмаза таковы, что они позволят работать устройствам на его основе при комнатной и повышенной температуре, при высоких уровнях радиации или в условиях химически агрессивных сред.
В 2020 году при грантовой поддержке Министерства науки и образования РФ на радиофизическом факультете ТГУ была организована лаборатория квантовых информационных технологий, костяк которой составили ученые и преподаватели кафедры квантовой электроники и фотоники РФФ и ученые Института сильноточной электроники СО РАН.
Открытие алмазного NV-лазера было сделано в коллаборации с научными и инновационными коллективами из Москвы (ВНИИА, МГУ), Новосибирска (ИГМ СО РАН, ООО «Велман») и Томска (ИСЭ СО РАН). Подробное описание лазера на NV-центрах в алмазе можно найти в статье «NV–diamond laser» ученых лаборатории квантовых информационных технологий ТГУ, опубликованной 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.
Фото: ТГУ