Физики из России создали первый в мире квантовый метаматериал

Первый в истории человечества квантовый метаматериал, в основе которого лежат твердотельные сверхпроводящие кубиты, был разработан немецкими и российскими физиками. Группа ученых работала под руководством Алексея Устинова. Описание в виде препринта было представлено в архиве Корнельского университета. Кроме того, о данной разработке сообщает блог Technology Review, пишут средства массовой информации.

 

Известно, что в основе устройства лежат двадцать С-образных разорванных колец, выполненных из алюминия и охлажденных до температуры, равной нескольким десяткам милликельвинов. Данные кольца зачастую применяются физиками как кубиты – устройства, которые могут, подобно атомам, хранить «в памяти» квантовые данные. Новое устройство состоит из двадцати таких метаатомов, объединенных в квантовую систему. Это стало возможным благодаря тому, что все они были расположены крайне близко друг от друга, а также в непосредственной близости от микроволнового резонатора. Все это позволило резко усилить взаимное действие между собой отдельных кубитов: проявилось это как маленькое, но ощутимое изменение фазы поглощаемых и переиспускаемых фотонов.

 

Зачастую микроволновые резонаторы, которые применяли российский и немецкие ученые, работая под руководством Алексея Устинова, используются для создания метаматериалов – особых устройств, где манипуляция структурой в масштабе куда меньше, нежели длина волны, благодаря которой удается получить необычные макроскопические свойства. В качестве примера приводится следующая информация: подобные резонаторы позволяют производить плащ-невидимку для микроволнового излучения, аналоги черных дыр или же линзы, наделенные экзотическими свойствами.

 

До сегодняшнего дня все подобные материалы производились из классических резонаторов, которым не присущи квантовые свойства. Некоторое время назад Алексей Устинов рассказал, что первостепенное отличие квантовых и классических метаматериалов заключается в первую очередь в куда большей силе взаимодействия между кубитами с электромагнитным полем и в отсутствии потерь благодаря сопротивлению, сообщает Лента.ру. Специалист объяснил, что вся наука, созданная для атомной физики и квантовой оптики, в данном случае используется только частично, так как в виду сильнейшего взаимодействия появляется абсолютно иная, "новая физика".