Ученые Московского физико-технического института приступили к разработке поляритонных нанолазеров на основе двумерных дихалькогенидов и нанопроводов. В пресс-службе МФТИ подчеркнули, что изобретение откроет новые возможности для интегральной и нейроморфной фотоники.
Основной идеей при проектировании исследователи назвали создание «фотонного мозга» — искусственной нейронной сети, имитирующей работу настоящих нейронов на сверхбыстрых скоростях и при минимальном энергопотреблении.
Специалисты из МФТИ совместно с Алферовским университетом объединяют концепции плазмонного и поляритонного лазеров, чтобы создать усовершенствованные оптические источники нового поколения. Причем второй вид излучений использует бозонную конденсацию экситонных поляритонов и может работать при комнатной температуре.
Поляритон — это составная квазичастица, которая возникает при взаимодействии фотонов с элементарными возбуждениями среды, в данном случае с экситонами (возникают в металле, диэлектрике или полупроводнике). Конденсат Бозе-Эйнштейна — это агрегатное состояние вещества, основу которого составляют частицы бозоны.
Комплекс технических решений позволит преодолеть ограничения энергоэффективности в фотонике. Отдельное внимание разработчики уделяют моноатомным слоям дихалькогенидов переходных металлов, обеспечивающих сильную связь света с веществом. К переходным металлам относятся молибден, вольфрам и другие. Дихалькогениды — это их сочетания с халькогенами (серой, селеном, теллуром).
Ведущий научный сотрудник Международного центра теоретической физики имени А.А. Абрикосова Антон Налитов отметил, что успешная реализация задумки откроет новые возможности для фундаментальных исследований в области поляритоники. По его словам, в относительно простых условиях неравновесные бозонные конденсаты поляритонов демонстрируют сверхтекучесть и квантовые вихри в сверхпроводниках.
Налитов подчеркнул, что переход к наноразмерным системам с сильной связью света и вещества может стать ключом к реализации квантовых многочастичных явлений, что сейчас является одной из главных целей в поляритонике.
Ранее мы рассказывали, что россйиские ученые придумали новый способ изоляции высоковольтных систем.
