Российские ученые приблизились к созданию гибридного квантового устройства

Возможность фотон-магнонного взаимодействия на одном чипе продемонстрировали ученые из Национального исследовательского технологического института (НИТУ) «МИСиС» (бывший Московский институт стали им. Сталина) и Московского физико-технического института (МФТИ), сообщает 6 ноября пресс-служба «МИСиС».

Согласно сообщению, разработка позволяет на шаг приблизиться к созданию гибридных квантовых устройств, которые являются самым перспективным способом передачи квантовой информации. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Applied.

Отмечается, что квантовые устройства бывают разных типов: твердотельные, сверхпроводящие, оптические и так далее, но самыми эффективными являются гибридные.

Для этого передаваемую информацию нужно каждый раз конвертировать в различные типы: микроволновые излучения, фотоны и другие. Российские ученые работают сейчас с магнонными устройствами, которые легко перестраиваются магнитным полем и существенно меньше фотонов.

На данный момент российские ученые создали систему со сверхсильным фотон-магнонным взаимодействием, экспериментально была доказана сила этого взаимодействия — около 350 Гц. Обычно сила таких систем составляет около 100 Гц.

Система состоит из двух сверхпроводящих пленок, разделенных диэлектриком. Внутрь помещается ферромагнитная пленка. В результате, электромагнитные волны внутри системы начинают взаимодействовать с ферромагнетиками, что приводит к «гибридизации».

Также ученые выяснили, что в такой системе есть гибридные квазичастицы — плазмон-магнон-поляритоны.

Исследование не только может стать основой для гибридных квантовых устройств, но и для изучения обменных спиновых волн.