Ученые НГТУ НЭТИ представили первые результаты уникальных исследований в криогенной фотонике
Ученые физико-технического факультета и факультета радиотехники и электроники НГТУ НЭТИ на международных конференциях представили первые результаты исследований, полученные в рамках нового направления в мировой науке — криогенной фотоники. В этом направлении изучают различные физико-технические аспекты квантового взаимодействия оптического излучения с оптическими структурами и функционирования фотонных устройств при экстремально низких температурах, близких к абсолютному нулю.
Предварительные результаты уникального междисциплинарного исследования, проведенного объединенной группой ученых из лаборатории общей и прикладной фотоники и лаборатории квантовой криогенной электроники университета, были представлены на традиционных международных научных мероприятиях: «Симпозиуме MPLP-2026» и «Международном волоконном семинаре» в конце августа — начале сентября в Академгородке.
Опыт и компетенции в области фотонных технологий и криогенной электроники позволили сформировать в НГТУ НЭТИ уникальный научно-технический задел. Команда ученых создала уникальную экспериментальную установку на основе вакуумного рефрижератора с гелиевым охлаждением, который был оснащен не только электрическими и сверхвысокочастотными линиями ввода/вывода сигналов, но и сквозными оптоволоконными линиями, связывающими внешнее измерительное оборудование с изучаемыми в криогенных условиях объектами.
Такое уникальное экспериментальное оснащение было успешно протестировано и позволяет ученым НГТУ НЭТИ проводить теперь уникальные исследования и разрабатывать различные криогенные фотонные устройства, а также изучать свойства физических объектов оптическими методами при температурах, близких к абсолютному нулю — то есть ниже 4 К, или минус 269 градусов Цельсия.
Как пояснил заведующий кафедрой лазерных систем, руководитель лаборатории общей и прикладной фотоники НГТУ НЭТИ Борис Нюшков, при приближении температуры к абсолютному нулю могут радикально изменяться характеристики оптических материалов, эффективность нелинейно-оптических явлений и характер различных квантовых процессов.
«Это открывает совершенно новые возможности не только для фундаментальных исследований, но и позволяет потенциально проводить разработки криогенных фотонных устройств в интересах космического приборостроения, инструментальных астрофизических исследований, квантовой криптографии и квантовых вычислений. В частности, впервые в мире продемонстрирована возможность и особенности функционирования цельноволоконного криогенного лазера при столь низкой температуре», — рассказал ученый.
Как пояснил руководитель лаборатории квантовой и криогенной электроники НГТУ НЭТИ Алексей Вострецов, в настоящее время команда ученых работает над созданием мультиплексируемого фотонного интерфейса, который позволил бы синхронно манипулировать сразу несколькими сверхпроводящими кубитами — базовыми элементами хранения квантовой информации и квантовой логики. «Решение этой задачи находится в общемировом тренде совершенствования архитектуры квантовых компьютеров на основе сверхпроводников», — подчеркнул Алексей Вострецов.
