1 / 16

Метаматериалы для развития информационных и компьютерных технологий будущего.

Метаматериалы для развития информационных и компьютерных технологий будущего. ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. НАША СУПЕР-ЦЕЛЬ. Разработка эффективных наноразмерных источников одиночных фотонов « по требованию» и способов их интеграции в чипы оптических и квантовых компьютеров.

linus
Download Presentation

Метаматериалы для развития информационных и компьютерных технологий будущего.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Метаматериалы для развития информационных и компьютерных технологий будущего. ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

  2. НАША СУПЕР-ЦЕЛЬ Разработка эффективных наноразмерных источников одиночных фотонов«по требованию» и способов их интеграции в чипы оптических и квантовых компьютеров

  3. NV-центры в алмазе • Стабильный источник • Работает при комнатных температурах • Относительно простое и недорогое изготовление • Широкий спектр излучения • Продолжительное время когерентности спин

  4. First Single Photon Source

  5. Непрерывная накачка, то есть энергетическая неэффективность Недостатки Прототипа: Частота испускания фотонов лимитируется временем жизни возбужденного состояния наноаламаза и малой мощностью непрерывной накачки Оптоволокно к потребителю Ненаправленное инеполяризованное излучение наноалмаза, то есть только малая часть неполяризованных фотонов идет к потребителю Размер оптоволокна > 10 µm,что исключает возможность интеграции на наночипе

  6. Предлагаемое нами устройство лишено этих недостатков

  7. Принцип работы нашего SPS Время накачки (зависит от лазера) Время спонтанного излу-чения ( >10ns). Обычно это время нельзя изменить Минимальное время между испусканием отдельных фотонов в прототипе SPS За счетиспользованияHMM мы может сократить время спонтанного излучения на 2-3 порядка. За счет применения импульсного источника и наноантенн мы можем сократить время накачки и g(2)(0)(доказано экcпериментально). В результате минимальное время между испусканием отдельных фотонов уменьшается на несколько порядков!!!

  8. Первое экспериментальное доказательство времени уменьшения спонтанного излучения (Appl Phys B (2010) 100: 215–218)

  9. Наноалмазы на HMM Наноалмазы на стекле Совсем свежее подтверждение нашей идеи Время жизни фотона 21 нс Время жизни фотона 1 нс Сокращение более чем в двадцать раз!!

  10. Таким образом предварительные работы 2011 года не только еще раз подтвердили наличие эффекта влияния ГММ, но и позволили повысить эффективность однофотонного источника (число излучаемых фотонов в 1 секунду) еще как минимум в 10 раз! При достаточном финансирования можно уверенно говорить и об увеличения эффекта еще на несколько порядков.

  11. I этап ( 1.5 -2 года)– этап создания прототипа, на котором будет создан функционирующий макет SPS c произвольными управляемыми временами генерации фотонов ( single photon on demand). Стоимость этапа 2млн долларов. Уже на этом этапе будут достигнуты характеристики, существенно превышающие характеристики аналогов (скорость генерации и энергоэффективность). Реализуемость основана на экспериментально доказанном эффекте и хорошо разработанной у нас технологии создания плазмонных наноантенн, нановолноводов и гиперболических метаматериалов.

  12. Устройство макетаодноканального SPS (I этап) Плазмонная нано-антеннна для повышения эффектив-ностинакачкии временного управления SPS и для повышения направленности излучения Одиночный направленный и поляризованный фотон, сгенерированный Метаматериалом и наноантенной Нано-кристалл (4-5нм) алмаза с NV-центром Нановолновод или плазмонная решетка, передающий фотон к оптическим или квантовым схемам обработки информации Импульсная (ps)оптичес-кая накачкадля снижения g(2)(0) и для повышения энергетической эффективности HMM Метаматериал

  13. II этап ( 2- 3года) – этап, на котором будет создан опытно- промышленный образец SPS Стоимость этапа 10 млн долларов. Помимо одноканального SPS будет создан наночипс многоканальным источником отдельных фотонов спроизвольным временем генерации в разных каналах(Single photon on demand)

  14. Устройство макетаодноканального SPS (IIэтап) psимпульс света с горизонтальной поляризацией (желтая стрелка) возбуждает только те наноалмазы, наноантенны которых имеют горизонтальную поля-ризацию. Фотоны по красным нановолноводам идут к потребителю psимпульс света с вертикальной поляризацией (желтая стрелка) возбуждает только те наноалмазы, наноантенны которых имеют вертикальную поляризацию. Фотоны по красным нановолноводам идут к потребителю HMM

  15. Ключевые особенности SPS • Использование NV-центров в наноалмазах, как стабильных источников фотонов • Использование наноантенн и метаматериаловв качестве «усилителей излучения»и «улучшителей качества» фотонов • Интеграция наноалмазов, наноантенн и нановолноводов в наночипы на подложке из метаматериалов открывает путь к производству квантово-оптических наночипов

  16. Команда проекта Андрей Смолянинов Россия Генеральный директор Успешный предприниматель в сфере инновационных технологий Эрик Кочман США Директор по коммерческим вопросам Специалист по наноалмазам и успешный предприниматель в сфере инновационного бизнеса в США и Европе Владимир Шалаев США Научный лидерOсновоположник многочисленных инновационных применений метаматериалов Руководитель группы теоретическогомоделирования Ведущий эксперт в области метаматериалов Василий Климов Россия

More Related