俄罗斯科学家已经学会了高精度地制造微谐振器
Mikhail Sumetsky，英国阿斯顿大学教授，ITMO大学（圣彼得堡国立信息技术，力学和光学研究大学）研究工程师Nikita Toropov为当今具有创纪录高精度的光学微谐振器的生产创造了一种实用且廉价的技术。 微谐振器可以作为量子计算机创建的基础，在上周五，7月22，参考ITMO的新闻服务报道了科普门户网站“Attic”。
今天在创建量子计算机领域的工作的相关性是由于在一段合理的时间内使用经典计算机（包括超级计算机）无法解决许多非常重要的任务。 我们正在谈论量子物理和化学，密码学，核物理学的问题。 据科学家称，量子计算机将成为未来分布式信息和计算环境的重要组成部分。 以真实物理对象的形式构建量子计算机是21世纪物理学的基本任务之一。
俄罗斯科学家关于光学微谐振器生产的研究发表在光学快报上。 “该技术不需要真空安装，几乎完全没有与腐蚀性溶液处理相关的工艺，而且相对便宜。 但最重要的是，这是提高数据传输和处理质量，创造量子计算机和超灵敏测量仪器的又一步，“ITMO大学新闻稿称。
光学微谐振器是一种光阱，其形式为光纤的非常小的微观增厚。 由于光子不能停止，因此必须以某种方式延迟其流动以编码信息。 这正是光学微腔链的用途。 由于“回音壁”效应，信号减慢：当它撞击谐振器时，光波从其壁反射并反射。 在这种情况下，由于谐振器的圆形形状，光可以在其内部反射相当长的时间。 因此，光子以明显更低的速度从一个谐振器移动到另一个谐振器。
可以通过改变谐振器的尺寸和形状来调节光的轨迹。 考虑到微谐振器的尺寸小于十分之一毫米，这种装置的参数变化必须是超精确的，因为微谐振器表面上的任何缺陷都会在光子通量中引入混沌。 “如果光线长时间转动，它会开始干扰（冲突）自身，”米哈伊尔·苏梅茨基强调说。 - 如果在制造谐振器时出现错误 - 混乱就开始了。 从这里我们可以得出谐振器的主要要求：尺寸的最小偏差。“
由俄罗斯和英国科学家制造的微谐振器制造精度非常高，其尺寸差异不超过0,17埃。 为了想象这个尺度，我们注意到这个值大约是氢原子直径的3倍，并且100比现在生产这种谐振器所允许的误差小XNUMX倍。 特别是对于谐振器的生产，Mikhail Sumetsky创造了SNAP方法。 根据该技术，激光对光纤进行退火，去除其中冻结的电压。 在暴露于激光束之后，纤维稍微“膨胀”并获得微腔。 来自俄罗斯和英国的研究人员将继续改进SNAP技术，并扩大其可能的应用范围。
在过去的几十年里，我国的微谐振器研究工作并未停止。 在莫斯科地区的Skolkovo村，在Novaya街的#100建造了一所新房子。 这是一幢带有镜面墙的房子，可以与蓝天竞争天空。 这是Skolkovo管理学院的建筑。 这个不寻常的房子的租户之一是俄罗斯量子中心（RCC）。
今天的微谐振器是量子光学中非常相关的主题。 世界各地的几个团体正在不断研究它们。 在这种情况下，最初光学微谐振器是在我国莫斯科国立大学发明的。 关于这种共振器的第一篇文章发表在1989年。 这篇文章的作者是三位物理学家：Vladimir Braginsky，Vladimir Ilchenko和Mikhail Gorodetsky。 与此同时，当时的Gorodetsky是一名学生，他的领导人Ilchenko后来搬到了美国，在那里他开始在NASA实验室工作。 相比之下，Mikhail Gorodetsky留在莫斯科国立大学，花了很多年时间研究这个领域。 他最近加入了RCC团队 - 在2014年，在RCC，他作为科学家的潜力可以更充分地展示。 为此，该中心拥有实验所需的所有设备，莫斯科国立大学以及专家团队根本无法提供这些设备。 Gorodetsky支持RCC的另一个论点是向员工支付体面工资的能力。
目前，Gorodetsky团队聘用了几名先前在莫斯科国立大学领导下从事科学活动的孩子。 与此同时，任何人都不清楚今天在俄罗斯保留有前途的年轻科学家并不容易 - 今天世界上任何实验室的大门都向他们开放。 RCC是创造辉煌科学事业的机会之一，也是在不离开俄罗斯联邦的情况下获得足够薪水的机会之一。 目前，正在Mikhail Gorodetsky的实验室进行研究，该研究所有利的发展将能够改变世界。
光学微谐振器是新技术的基础，该技术能够增加光纤通道上的数据传输密度。 这只是微谐振器的可能应用之一。 在过去几年中，其中一个RCC实验室已经学会生产微型谐振器，这些微谐振器已经在国外被收购。 曾在国外大学工作的俄罗斯科学家甚至回到俄罗斯在这个实验室工作。
根据该理论，光学微谐振器可用于电信领域，在那里它们将有助于增加通过光纤电缆的数据传输密度。 目前，数据包已经在不同的颜色范围内传输，但是如果接收器和发射器更敏感，则可以将一条数据线分支到更多数量的频率信道。
但这不是他们应用的唯一领域。 此外，在光学微谐振器的帮助下，不仅可以测量远处行星的光，还可以确定它们的成分。 它们还可以让您创建细菌，病毒或某些物质的微型探测器 - 化学传感器和生物传感器。 米哈伊尔·戈罗德茨基（Mikhail Gorodetsky）描述了这样一幅世界未来主义画面，其中已经使用了微谐振器：“借助基于光学微谐振器的紧凑型设备，可以确定人体呼出的空气成分，其中包含人体几乎所有器官的信息。 也就是说，医学诊断的速度和准确性可以简单地增加很多倍。“
然而，目前这些只是仍需要测试的理论。 在完成基于其基础的设备之前，仍然很远。 然而，根据Mikhail Gorodetsky的说法，根据批准的计划，他的实验室应该在几年后提出如何在实践中使用微谐振器。 目前，最有希望的方向是电信领域以及军事领域。 微谐振器可以真正引起俄罗斯军方的兴趣。 例如，它们可用于雷达的设计和生产，以及稳定的信号发生器。
到目前为止，不需要批量生产微谐振器。 但是，世界上许多公司已经开始使用它们发布设备，也就是说，他们真的能够将他们的产品商业化。 但是，我们仍然只谈论旨在解决一系列狭窄任务的计件机。 例如，美国公司OEWaves（其中Vladimir Ilchenko，微谐振器的发明者之一今天工作），从事超稳定微波发生器的生产，以及优秀的激光器。 该公司的激光器发出的光线范围非常窄（高达300 Hz），具有非常小的相位和频率噪声，已经赢得了着名的PRIZM奖。 这样的奖项实际上是应用光学领域的奥斯卡奖，该奖项每年颁发一次。
在医疗领域，韩国三星公司与俄罗斯量子中心一起致力于该领域的发展。 根据出版物“生意人报”的报道，这些2015年份的作品处于初期阶段，因此现在谈论应用应用的发明还为时过早。
信息来源：
http://tass.ru/nauka/3478280
http://www.kommersant.ru/doc/2740444
https://mipt.ru/education/chairs/nanoelektronika-i-kvantovye-kompyutery
开源材料
今天在创建量子计算机领域的工作的相关性是由于在一段合理的时间内使用经典计算机（包括超级计算机）无法解决许多非常重要的任务。 我们正在谈论量子物理和化学，密码学，核物理学的问题。 据科学家称，量子计算机将成为未来分布式信息和计算环境的重要组成部分。 以真实物理对象的形式构建量子计算机是21世纪物理学的基本任务之一。
俄罗斯科学家关于光学微谐振器生产的研究发表在光学快报上。 “该技术不需要真空安装，几乎完全没有与腐蚀性溶液处理相关的工艺，而且相对便宜。 但最重要的是，这是提高数据传输和处理质量，创造量子计算机和超灵敏测量仪器的又一步，“ITMO大学新闻稿称。
光学微谐振器是一种光阱，其形式为光纤的非常小的微观增厚。 由于光子不能停止，因此必须以某种方式延迟其流动以编码信息。 这正是光学微腔链的用途。 由于“回音壁”效应，信号减慢：当它撞击谐振器时，光波从其壁反射并反射。 在这种情况下，由于谐振器的圆形形状，光可以在其内部反射相当长的时间。 因此，光子以明显更低的速度从一个谐振器移动到另一个谐振器。
可以通过改变谐振器的尺寸和形状来调节光的轨迹。 考虑到微谐振器的尺寸小于十分之一毫米，这种装置的参数变化必须是超精确的，因为微谐振器表面上的任何缺陷都会在光子通量中引入混沌。 “如果光线长时间转动，它会开始干扰（冲突）自身，”米哈伊尔·苏梅茨基强调说。 - 如果在制造谐振器时出现错误 - 混乱就开始了。 从这里我们可以得出谐振器的主要要求：尺寸的最小偏差。“
由俄罗斯和英国科学家制造的微谐振器制造精度非常高，其尺寸差异不超过0,17埃。 为了想象这个尺度，我们注意到这个值大约是氢原子直径的3倍，并且100比现在生产这种谐振器所允许的误差小XNUMX倍。 特别是对于谐振器的生产，Mikhail Sumetsky创造了SNAP方法。 根据该技术，激光对光纤进行退火，去除其中冻结的电压。 在暴露于激光束之后，纤维稍微“膨胀”并获得微腔。 来自俄罗斯和英国的研究人员将继续改进SNAP技术，并扩大其可能的应用范围。
在过去的几十年里，我国的微谐振器研究工作并未停止。 在莫斯科地区的Skolkovo村，在Novaya街的#100建造了一所新房子。 这是一幢带有镜面墙的房子，可以与蓝天竞争天空。 这是Skolkovo管理学院的建筑。 这个不寻常的房子的租户之一是俄罗斯量子中心（RCC）。
今天的微谐振器是量子光学中非常相关的主题。 世界各地的几个团体正在不断研究它们。 在这种情况下，最初光学微谐振器是在我国莫斯科国立大学发明的。 关于这种共振器的第一篇文章发表在1989年。 这篇文章的作者是三位物理学家：Vladimir Braginsky，Vladimir Ilchenko和Mikhail Gorodetsky。 与此同时，当时的Gorodetsky是一名学生，他的领导人Ilchenko后来搬到了美国，在那里他开始在NASA实验室工作。 相比之下，Mikhail Gorodetsky留在莫斯科国立大学，花了很多年时间研究这个领域。 他最近加入了RCC团队 - 在2014年，在RCC，他作为科学家的潜力可以更充分地展示。 为此，该中心拥有实验所需的所有设备，莫斯科国立大学以及专家团队根本无法提供这些设备。 Gorodetsky支持RCC的另一个论点是向员工支付体面工资的能力。
目前，Gorodetsky团队聘用了几名先前在莫斯科国立大学领导下从事科学活动的孩子。 与此同时，任何人都不清楚今天在俄罗斯保留有前途的年轻科学家并不容易 - 今天世界上任何实验室的大门都向他们开放。 RCC是创造辉煌科学事业的机会之一，也是在不离开俄罗斯联邦的情况下获得足够薪水的机会之一。 目前，正在Mikhail Gorodetsky的实验室进行研究，该研究所有利的发展将能够改变世界。
光学微谐振器是新技术的基础，该技术能够增加光纤通道上的数据传输密度。 这只是微谐振器的可能应用之一。 在过去几年中，其中一个RCC实验室已经学会生产微型谐振器，这些微谐振器已经在国外被收购。 曾在国外大学工作的俄罗斯科学家甚至回到俄罗斯在这个实验室工作。
根据该理论，光学微谐振器可用于电信领域，在那里它们将有助于增加通过光纤电缆的数据传输密度。 目前，数据包已经在不同的颜色范围内传输，但是如果接收器和发射器更敏感，则可以将一条数据线分支到更多数量的频率信道。
但这不是他们应用的唯一领域。 此外，在光学微谐振器的帮助下，不仅可以测量远处行星的光，还可以确定它们的成分。 它们还可以让您创建细菌，病毒或某些物质的微型探测器 - 化学传感器和生物传感器。 米哈伊尔·戈罗德茨基（Mikhail Gorodetsky）描述了这样一幅世界未来主义画面，其中已经使用了微谐振器：“借助基于光学微谐振器的紧凑型设备，可以确定人体呼出的空气成分，其中包含人体几乎所有器官的信息。 也就是说，医学诊断的速度和准确性可以简单地增加很多倍。“
然而，目前这些只是仍需要测试的理论。 在完成基于其基础的设备之前，仍然很远。 然而，根据Mikhail Gorodetsky的说法，根据批准的计划，他的实验室应该在几年后提出如何在实践中使用微谐振器。 目前，最有希望的方向是电信领域以及军事领域。 微谐振器可以真正引起俄罗斯军方的兴趣。 例如，它们可用于雷达的设计和生产，以及稳定的信号发生器。
到目前为止，不需要批量生产微谐振器。 但是，世界上许多公司已经开始使用它们发布设备，也就是说，他们真的能够将他们的产品商业化。 但是，我们仍然只谈论旨在解决一系列狭窄任务的计件机。 例如，美国公司OEWaves（其中Vladimir Ilchenko，微谐振器的发明者之一今天工作），从事超稳定微波发生器的生产，以及优秀的激光器。 该公司的激光器发出的光线范围非常窄（高达300 Hz），具有非常小的相位和频率噪声，已经赢得了着名的PRIZM奖。 这样的奖项实际上是应用光学领域的奥斯卡奖，该奖项每年颁发一次。
在医疗领域，韩国三星公司与俄罗斯量子中心一起致力于该领域的发展。 根据出版物“生意人报”的报道，这些2015年份的作品处于初期阶段，因此现在谈论应用应用的发明还为时过早。
信息来源：
http://tass.ru/nauka/3478280
http://www.kommersant.ru/doc/2740444
https://mipt.ru/education/chairs/nanoelektronika-i-kvantovye-kompyutery
开源材料
信息