Российские ученые обнаружили, что "жидкий свет", набор из квазичастиц-поляритонов, можно использовать для долговременного хранения информации, передаваемой при помощи одиночных частиц света. Это позволяет создать память для фотонных компьютеров и сократить число преобразований между оптическими и электрическими сигналами в их работе, сообщила пресс-служба Российского квантового центра (РКЦ).
"Отдельный поляритон существует очень недолго, но заданная световым сигналом поляризация сохраняется в конденсате в сотни раз дольше. Это не означает, что система клонирует фотон со всеми его свойствами, но она запоминает поляризацию сколь угодно слабого светового импульса. Это подтверждает, что поляритонный конденсат можно рассматривать как возможную основу для оптической памяти", - пояснил руководитель научной группы в РКЦ Алексей Кавокин, чьи слова приводит пресс-служба центра.
Ученые из РКЦ, МФТИ и СПбГУ уже много лет проводят эксперименты с поляритонным конденсатом, так называемым "жидким светом". Он представляет собой набор из так называемых экситон-поляритонов - квазичастиц, представляющих собой комбинацию из электрона и "дырки", положительного заряда, а также электрона и частицы света.
В прошлом физики считали, что подобные структуры могут существовать лишь при температурах, близких к абсолютному нулю, однако российским и зарубежным ученым удалось несколько лет назад показать, что они могут возникать и при комнатной температуре в некоторых материалах. Это открыло дорогу для создания новых лазерных излучателей и различных компонентов световых и квантовых компьютеров.
В частности, в своей новой работе исследователи проверили, можно ли использовать необычные квантовые свойства "жидкого света" для долговременного хранения информации. Физики обратили внимание на то, что составляющие его поляритоны при определенных условиях способны перенимать, хранить и передавать своим соседям поляризационные характеристики частиц света, взаимодействовавших с ними в прошлом.
Проведенные учеными расчеты показали, что в таких случаях "жидкий свет" способен хранить информацию на протяжении нескольких сотен пикосекунд, что в сотни раз дольше типичного времени жизни одного поляритона. Это позволяет использовать поляритонный конденсат для долговременного хранения информации внутри оптических вычислительных устройств, что упростит их архитектуру и позволит снизить их энергопотребление, подытожили физики.