Создан светящийся кристалл для квантовых компьютеров

Международный научный коллектив из Санкт-Петербурга, Челябинска, Узбекистана и Франции создал светящийся кристалл для квантовых компьютеров, сетей нового поколения и лазерной медицины. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

Металлорганические каркасы привлекают внимание ученых всего мира как основа для материалов будущего. Они позволяют совмещать свойства металлов и органики, создавать наноячейки с прочными каркасами, в которые, например, можно упаковывать молекулы лекарств для их таргетированной доставки в организме. Идея светящегося металлорганического кристалла была вызвана потребностями нескольких передовых научных отраслей. Такой кристалл мог бы стать своего рода «сердцем» квантового чипа для квантового компьютера, поспособствовать детектированию физических процессов в инфракрасном диапазоне через видимый спектр и упростить лазерные хирургические инструменты.

«Ученые нашли элегантное решение: использовали кристалл металл-органического каркаса на основе эрбия и тримезиновой кислоты. Выяснилось, что его уникальная нецентросимметричная структура (ячейка 1 1 1,4 нанометра) обладает огромной гиперполяризуемостью. Это позволяет кристаллу эффективно смешивать световые волны, распространяя их практически в любом направлении», — отметили в пресс-службе.

Подсвечивая тончайший кристалл размером в 50 микрон с помощью лазерных импульсов с длиной волны 800-1520 нанометров, ученые получали на выходе каскад до 32 пиков (цветов) в спектре от 400 до 750 нанометров. Экспериментаторы светили в инфракрасном диапазоне, невидимым для человеческого глаза лучом, а результат получали в видимом диапазоне, точнее даже немного более широком — от фиолетового до тёмно-красного.

В работе участвовали сотрудники университета ИТМО, Южно-Уральского государственного университета с коллегами из Лотарингии (Франция) и Узбекистана. Результаты опубликованы в журнале «Обзоры по лазерам и фотонике».