러시아 과학자들은 정밀도가 높은 미소 공진자를 만드는 법을 배웠습니다.
Mikhail Sumetsky, 영국 Aston 대학교 교수, ITMO University의 연구 엔지니어 (St. Petersburg 국립 정보 기술 대학 기계 공학부) Nikita Toropov는 오늘날 정밀도가 높은 광학 미세 공진기를 생산하기위한 실용적이고 저렴한 기술을 개발했습니다. 미세 공진기는 양자 컴퓨터의 기초가 될 수 있는데, 지난 금요일, 7 월 22에서 ITMO의 언론 서비스를 참고하여 대중 과학 포털 "다락방"을보고했다.
오늘날 양자 컴퓨터를 만드는 분야에서의 작업의 관련성은 합리적인 기간 내에 수퍼 컴퓨터를 포함한 고전적인 컴퓨터를 사용하여 해결할 수없는 많은 중요한 작업이 필요하다는 사실 때문입니다. 우리는 양자 물리학 및 화학, 암호학, 핵 물리학의 문제에 대해 이야기하고 있습니다. 과학자들에 따르면, 양자 컴퓨터는 미래의 분산 정보 및 컴퓨팅 환경에서 중요한 부분이 될 것이라고한다. 실제 물리적 물체의 형태로 양자 컴퓨터를 만드는 것은 21 세기 물리학의 기본 과제 중 하나입니다.
광학 microresonators의 생산에 대한 러시아 과학자의 연구는 저널 Optics Letters에 게재되었습니다. "이 기술은 진공 설비를 필요로하지 않으며, 비교적 가볍지 만 가성 용액으로 처리하는 과정은 거의 완전히 제거됩니다. 그러나 이것이 가장 중요한 점은 데이터 전송 및 처리의 품질 향상, 양자 컴퓨터 및 초 민감 측정 장비의 개발을 향한 또 다른 조치라고 ITMO 대학의 보도 자료는 말했습니다.
광학 미세 공진기는 광섬유가 매우 작고 현미경 적으로 두꺼워지는 형태의 일종의 광 함정입니다. 광자를 멈추게 할 수 없으므로, 정보를 인코딩하기 위해 어떻게 든 그들의 흐름을 지연시킬 필요가있다. 이것은 정확히 광학 마이크로 공동 체인이 사용되는 것입니다. "속삭이는 갤러리"효과로 인해 신호가 느려집니다. 공진기에 닿으면 빛의 파장이 벽과 꼬임에서 반사됩니다. 이 경우, 공진기의 둥근 모양 덕분에, 빛은 내부의 오랜 시간 동안 반사 될 수 있습니다. 따라서 광자는 매우 낮은 속도로 한 공진기에서 다른 공진기로 이동합니다.
빛의 궤도는 공진기의 크기와 모양을 변경하여 조정할 수 있습니다. 10 분의 1 밀리미터보다 작은 미소 공진 자의 크기를 고려할 때, 미소 공진 자의 표면상의 임의의 결함이 광자 자속에 혼란을 야기 할 수 있기 때문에, 그러한 장치의 파라미터의 변화는 초정밀이어야한다. "빛이 오랜 시간 동안 변한다면, 그것은 자신과 충돌하기 시작합니다 - 미하일 수메 트키 (Mikhail Sumetsky)는 강조합니다. - 공진기 제작시 오류가 발생하면 혼란이 시작됩니다. 여기에서 우리는 공진기의 주요 요구 사항 인 최소 크기 편차를 그릴 수 있습니다. "
러시아와 영국의 과학자들이 만든 미소 공진기는 그 크기의 차이가 0,17 옹스트롬을 초과하지 않는 큰 정확성을 가지고 만들어졌습니다. 스케일을 상상할 때, 우리는이 값이 수소 원자의 지름보다 대략 3 배 작으며, 오늘날 100는 오늘날 그러한 공진기의 생산에서 허용되는 오차보다 작다고 지적합니다. 특히 공진기 제작을 위해 Mikhail Sumetsky는 SNAP 방법을 개발했습니다. 이 기술에 따르면, 레이저는 섬유를 어닐링하여 그 안에 고정 된 전압을 제거합니다. 레이저 빔에 노출 된 후 섬유가 약간 팽창하여 마이크로 공동이 형성됩니다. 러시아와 영국의 연구원들은 기술 SNAP을 지속적으로 개선하고 가능한 응용 범위를 확대 할 예정입니다.
우리 나라의 미세 공진기에 대한 연구는 지난 수십 년 동안 중단되지 않았습니다. Skolkovo의 모스크바 지역 마을에는 Novaya Street의 #100에 새 집이 세워졌습니다. 이것은 파란색과 하늘과 경쟁 할 수있는 거울 벽이있는 집입니다. 이것은 Skolkovo 경영 대학원 건물입니다. 이 특별한 집의 세입자 중 한 명이 러시아 퀀텀 센터 (RCC)입니다.
오늘날의 미세 공진기는 양자 광학 분야에서 매우 중요한 주제입니다. 전 세계 여러 단체에서 지속적으로 연구하고 있습니다. 이 경우 처음에는 광학 마이크로 공진기가 모스크바 주립 대학의 우리 나라에서 발명되었습니다. 이러한 공진기에 관한 첫 번째 기사는 1989 년에 출판되었습니다. 이 기사의 저자는 블라디미르 브래긴 스키 (Vladimir Braginsky), 블라디미르 일 첸코 (Vladimir Ilchenko), 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)의 세 물리학 자였다. 동시에 당시 Gorodetsky는 학생이었고, 그의 지도자 인 Ilchenko는 나중에 미국으로 건너가 NASA 실험실에서 일하기 시작했습니다. 대조적으로, 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)는이 영역에 대한 연구에 수년을 기울인 모스크바 주립 대학교에 남아있었습니다. 그는 비교적 최근에 RCC 팀에 합류했습니다. RCC에서 2014 년에 과학자로서의 잠재력은 더 완전하게 드러날 수 있습니다. 이를 위해 센터에는 실험에 필요한 모든 장비가 갖추어져 있으며, 모스크바 주립 대학뿐만 아니라 전문가 팀도 이용할 수 없습니다. Gorodetsky가 RCC에 찬성하여 이끌어 낸 또 다른 주장은 직원들에게 적절한 임금을 지급 할 수있는 능력이었다.
현재 Gorodetsky 팀은 모스크바 주립대 학교에서 지도력하에 과학 활동에 종사 한 몇 명의 어린이들을 고용하고 있습니다. 동시에 오늘날 러시아에서 유망한 젊은 과학자들을 지키는 것이 쉽지 않다는 것은 누구에게도 비밀이 아닙니다. 요즘 전세계의 모든 실험실의 문이 열리고 있습니다. RCC는 훌륭한 과학 경력을 쌓고 러시아 연방을 떠나지 않고도 적절한 급여를받을 수있는 기회 중 하나입니다. 현재 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)의 연구실에서 연구가 진행되고있다. 미하일 고로 뎃 스키 (Mikhail Gorodetsky)는 호의적 인 발전으로 세계를 변화시킬 수있을 것이다.
광 마이크로 공진기는 광섬유 채널을 통한 데이터 전송 밀도를 높일 수있는 새로운 기술의 기초입니다. 그리고 이것은 미소 공진 기의 가능한 응용 중 하나 일뿐입니다. 지난 몇 년 동안 RCC 연구소 중 하나는 이미 해외에서 획득하고있는 미소 공진기를 생산하는 방법을 배웠습니다. 그리고 이전에 외국 대학에서 근무한 러시아 과학자들은 러시아로 돌아와서이 연구소에서 일했습니다.
이 이론에 따르면, 광학 미세 공진기는 통신 분야에서 사용될 수 있으며, 광섬유 케이블을 통한 데이터 전송 밀도를 높일 수 있습니다. 현재 데이터 패킷은 이미 다른 색 범위에서 전송되고 있지만 수신기와 송신기가 더 민감하면 하나의 데이터 라인을 더 많은 수의 주파수 채널로 분기 할 수 있습니다.
그러나 이것이 그들의 응용 분야 중 유일한 영역은 아닙니다. 또한, 광학 microresonators의 도움으로, 먼 행성의 빛을 측정 할 수있을뿐만 아니라 그들의 구성을 결정할 수 있습니다. 또한 박테리아, 바이러스 또는 특정 물질 (화학 센서 및 바이오 센서)의 소형 탐지기를 만들 수 있습니다. Mikhail Gorodetsky는 미소 공진기가 이미 사용 된 미래 지향적 인 세계의 그림을 다음과 같이 설명했다. "광학 미세 공진기를 기반으로 한 소형 장치 덕분에 인체의 거의 모든 기관에 대한 정보를 담고있는 사람이 내뿜는 공기의 구성을 결정할 수 있습니다. 즉, 의학에서 진단의 속도와 정확도는 단순히 여러 번 증가 할 수 있습니다. "
그러나 지금은 이것들이 여전히 시험 될 필요가있는 이론 일뿐입니다. 완성 된 장치가 바닥에 세워지기 전에. 그러나 Mikhail Gorodetsky에 따르면, 승인 된 계획에 따르면, 그의 실험실은 2 년 후에 실용 상 미소 공진기를 사용하는 방법을 고안해야합니다. 현재, 가장 유망한 방향은 군사 영역뿐만 아니라 통신 영역입니다. 미 공진 기는 러시아 군대와 정말로 흥미로울 수 있습니다. 예를 들어, 이들은 안정적인 신호 발생기뿐만 아니라 레이더의 설계 및 생산에 사용될 수 있습니다.
지금까지 미소 공진 자의 대량 생산은 필요하지 않습니다. 그러나 세계의 많은 회사들이 이미이를 사용하는 장치를 출시하기 시작했습니다. 즉, 그들은 실제로 제품을 상용화 할 수있었습니다. 그러나 좁은 범위의 작업을 해결하기 위해 설계된 조각 기계에 대해서만 이야기하고 있습니다. 예를 들어 미국 회사 인 OEWaves (오늘날 마이크로 공진 기의 발명가 중 한 명인 블라디미르 일 첸코 (Vladimir Ilchenko))는 우수한 레이저뿐만 아니라 극초단파 마이크로파 발생기의 생산에 종사하고 있습니다. 이 회사의 레이저는 매우 작은 위상 및 주파수 잡음의 매우 좁은 범위 (300 Hz까지)에서 빛을 방출하여 이미 권위있는 PRIZM 상을 수상했습니다. 이러한상은 광학 분야에서 실제로 오스카 상이며,이상은 매년 주어집니다.
의료 분야에서 삼성의 한국 기업 그룹은 러시아 퀀텀 센터와 함께이 분야에서의 개발에 종사하고 있습니다. 코맨 서트 (Kommersant) 지에 따르면, 2015 해의 이러한 작업은 매우 초기 단계에 있었기 때문에 응용 프로그램을 적용했을만한 발명품에 대해 말하기에는 시기상조이고 조기입니다.
정보 출처 :
http://tass.ru/nauka/3478280
http://www.kommersant.ru/doc/2740444
https://mipt.ru/education/chairs/nanoelektronika-i-kvantovye-kompyutery
오픈 소스 자료
오늘날 양자 컴퓨터를 만드는 분야에서의 작업의 관련성은 합리적인 기간 내에 수퍼 컴퓨터를 포함한 고전적인 컴퓨터를 사용하여 해결할 수없는 많은 중요한 작업이 필요하다는 사실 때문입니다. 우리는 양자 물리학 및 화학, 암호학, 핵 물리학의 문제에 대해 이야기하고 있습니다. 과학자들에 따르면, 양자 컴퓨터는 미래의 분산 정보 및 컴퓨팅 환경에서 중요한 부분이 될 것이라고한다. 실제 물리적 물체의 형태로 양자 컴퓨터를 만드는 것은 21 세기 물리학의 기본 과제 중 하나입니다.
광학 microresonators의 생산에 대한 러시아 과학자의 연구는 저널 Optics Letters에 게재되었습니다. "이 기술은 진공 설비를 필요로하지 않으며, 비교적 가볍지 만 가성 용액으로 처리하는 과정은 거의 완전히 제거됩니다. 그러나 이것이 가장 중요한 점은 데이터 전송 및 처리의 품질 향상, 양자 컴퓨터 및 초 민감 측정 장비의 개발을 향한 또 다른 조치라고 ITMO 대학의 보도 자료는 말했습니다.
광학 미세 공진기는 광섬유가 매우 작고 현미경 적으로 두꺼워지는 형태의 일종의 광 함정입니다. 광자를 멈추게 할 수 없으므로, 정보를 인코딩하기 위해 어떻게 든 그들의 흐름을 지연시킬 필요가있다. 이것은 정확히 광학 마이크로 공동 체인이 사용되는 것입니다. "속삭이는 갤러리"효과로 인해 신호가 느려집니다. 공진기에 닿으면 빛의 파장이 벽과 꼬임에서 반사됩니다. 이 경우, 공진기의 둥근 모양 덕분에, 빛은 내부의 오랜 시간 동안 반사 될 수 있습니다. 따라서 광자는 매우 낮은 속도로 한 공진기에서 다른 공진기로 이동합니다.
빛의 궤도는 공진기의 크기와 모양을 변경하여 조정할 수 있습니다. 10 분의 1 밀리미터보다 작은 미소 공진 자의 크기를 고려할 때, 미소 공진 자의 표면상의 임의의 결함이 광자 자속에 혼란을 야기 할 수 있기 때문에, 그러한 장치의 파라미터의 변화는 초정밀이어야한다. "빛이 오랜 시간 동안 변한다면, 그것은 자신과 충돌하기 시작합니다 - 미하일 수메 트키 (Mikhail Sumetsky)는 강조합니다. - 공진기 제작시 오류가 발생하면 혼란이 시작됩니다. 여기에서 우리는 공진기의 주요 요구 사항 인 최소 크기 편차를 그릴 수 있습니다. "
러시아와 영국의 과학자들이 만든 미소 공진기는 그 크기의 차이가 0,17 옹스트롬을 초과하지 않는 큰 정확성을 가지고 만들어졌습니다. 스케일을 상상할 때, 우리는이 값이 수소 원자의 지름보다 대략 3 배 작으며, 오늘날 100는 오늘날 그러한 공진기의 생산에서 허용되는 오차보다 작다고 지적합니다. 특히 공진기 제작을 위해 Mikhail Sumetsky는 SNAP 방법을 개발했습니다. 이 기술에 따르면, 레이저는 섬유를 어닐링하여 그 안에 고정 된 전압을 제거합니다. 레이저 빔에 노출 된 후 섬유가 약간 팽창하여 마이크로 공동이 형성됩니다. 러시아와 영국의 연구원들은 기술 SNAP을 지속적으로 개선하고 가능한 응용 범위를 확대 할 예정입니다.
우리 나라의 미세 공진기에 대한 연구는 지난 수십 년 동안 중단되지 않았습니다. Skolkovo의 모스크바 지역 마을에는 Novaya Street의 #100에 새 집이 세워졌습니다. 이것은 파란색과 하늘과 경쟁 할 수있는 거울 벽이있는 집입니다. 이것은 Skolkovo 경영 대학원 건물입니다. 이 특별한 집의 세입자 중 한 명이 러시아 퀀텀 센터 (RCC)입니다.
오늘날의 미세 공진기는 양자 광학 분야에서 매우 중요한 주제입니다. 전 세계 여러 단체에서 지속적으로 연구하고 있습니다. 이 경우 처음에는 광학 마이크로 공진기가 모스크바 주립 대학의 우리 나라에서 발명되었습니다. 이러한 공진기에 관한 첫 번째 기사는 1989 년에 출판되었습니다. 이 기사의 저자는 블라디미르 브래긴 스키 (Vladimir Braginsky), 블라디미르 일 첸코 (Vladimir Ilchenko), 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)의 세 물리학 자였다. 동시에 당시 Gorodetsky는 학생이었고, 그의 지도자 인 Ilchenko는 나중에 미국으로 건너가 NASA 실험실에서 일하기 시작했습니다. 대조적으로, 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)는이 영역에 대한 연구에 수년을 기울인 모스크바 주립 대학교에 남아있었습니다. 그는 비교적 최근에 RCC 팀에 합류했습니다. RCC에서 2014 년에 과학자로서의 잠재력은 더 완전하게 드러날 수 있습니다. 이를 위해 센터에는 실험에 필요한 모든 장비가 갖추어져 있으며, 모스크바 주립 대학뿐만 아니라 전문가 팀도 이용할 수 없습니다. Gorodetsky가 RCC에 찬성하여 이끌어 낸 또 다른 주장은 직원들에게 적절한 임금을 지급 할 수있는 능력이었다.
현재 Gorodetsky 팀은 모스크바 주립대 학교에서 지도력하에 과학 활동에 종사 한 몇 명의 어린이들을 고용하고 있습니다. 동시에 오늘날 러시아에서 유망한 젊은 과학자들을 지키는 것이 쉽지 않다는 것은 누구에게도 비밀이 아닙니다. 요즘 전세계의 모든 실험실의 문이 열리고 있습니다. RCC는 훌륭한 과학 경력을 쌓고 러시아 연방을 떠나지 않고도 적절한 급여를받을 수있는 기회 중 하나입니다. 현재 미하일 고로 데츠 키 (Mikhail Gorodetsky)의 연구실에서 연구가 진행되고있다. 미하일 고로 뎃 스키 (Mikhail Gorodetsky)는 호의적 인 발전으로 세계를 변화시킬 수있을 것이다.
광 마이크로 공진기는 광섬유 채널을 통한 데이터 전송 밀도를 높일 수있는 새로운 기술의 기초입니다. 그리고 이것은 미소 공진 기의 가능한 응용 중 하나 일뿐입니다. 지난 몇 년 동안 RCC 연구소 중 하나는 이미 해외에서 획득하고있는 미소 공진기를 생산하는 방법을 배웠습니다. 그리고 이전에 외국 대학에서 근무한 러시아 과학자들은 러시아로 돌아와서이 연구소에서 일했습니다.
이 이론에 따르면, 광학 미세 공진기는 통신 분야에서 사용될 수 있으며, 광섬유 케이블을 통한 데이터 전송 밀도를 높일 수 있습니다. 현재 데이터 패킷은 이미 다른 색 범위에서 전송되고 있지만 수신기와 송신기가 더 민감하면 하나의 데이터 라인을 더 많은 수의 주파수 채널로 분기 할 수 있습니다.
그러나 이것이 그들의 응용 분야 중 유일한 영역은 아닙니다. 또한, 광학 microresonators의 도움으로, 먼 행성의 빛을 측정 할 수있을뿐만 아니라 그들의 구성을 결정할 수 있습니다. 또한 박테리아, 바이러스 또는 특정 물질 (화학 센서 및 바이오 센서)의 소형 탐지기를 만들 수 있습니다. Mikhail Gorodetsky는 미소 공진기가 이미 사용 된 미래 지향적 인 세계의 그림을 다음과 같이 설명했다. "광학 미세 공진기를 기반으로 한 소형 장치 덕분에 인체의 거의 모든 기관에 대한 정보를 담고있는 사람이 내뿜는 공기의 구성을 결정할 수 있습니다. 즉, 의학에서 진단의 속도와 정확도는 단순히 여러 번 증가 할 수 있습니다. "
그러나 지금은 이것들이 여전히 시험 될 필요가있는 이론 일뿐입니다. 완성 된 장치가 바닥에 세워지기 전에. 그러나 Mikhail Gorodetsky에 따르면, 승인 된 계획에 따르면, 그의 실험실은 2 년 후에 실용 상 미소 공진기를 사용하는 방법을 고안해야합니다. 현재, 가장 유망한 방향은 군사 영역뿐만 아니라 통신 영역입니다. 미 공진 기는 러시아 군대와 정말로 흥미로울 수 있습니다. 예를 들어, 이들은 안정적인 신호 발생기뿐만 아니라 레이더의 설계 및 생산에 사용될 수 있습니다.
지금까지 미소 공진 자의 대량 생산은 필요하지 않습니다. 그러나 세계의 많은 회사들이 이미이를 사용하는 장치를 출시하기 시작했습니다. 즉, 그들은 실제로 제품을 상용화 할 수있었습니다. 그러나 좁은 범위의 작업을 해결하기 위해 설계된 조각 기계에 대해서만 이야기하고 있습니다. 예를 들어 미국 회사 인 OEWaves (오늘날 마이크로 공진 기의 발명가 중 한 명인 블라디미르 일 첸코 (Vladimir Ilchenko))는 우수한 레이저뿐만 아니라 극초단파 마이크로파 발생기의 생산에 종사하고 있습니다. 이 회사의 레이저는 매우 작은 위상 및 주파수 잡음의 매우 좁은 범위 (300 Hz까지)에서 빛을 방출하여 이미 권위있는 PRIZM 상을 수상했습니다. 이러한상은 광학 분야에서 실제로 오스카 상이며,이상은 매년 주어집니다.
의료 분야에서 삼성의 한국 기업 그룹은 러시아 퀀텀 센터와 함께이 분야에서의 개발에 종사하고 있습니다. 코맨 서트 (Kommersant) 지에 따르면, 2015 해의 이러한 작업은 매우 초기 단계에 있었기 때문에 응용 프로그램을 적용했을만한 발명품에 대해 말하기에는 시기상조이고 조기입니다.
정보 출처 :
http://tass.ru/nauka/3478280
http://www.kommersant.ru/doc/2740444
https://mipt.ru/education/chairs/nanoelektronika-i-kvantovye-kompyutery
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