Метаматериалы и нанофотоника

Информационный Центр по атомной энергии г.Астана продолжает знакомство студентов Астаны с образовательным процессом российского национального исследовательского университета НИТУ «МИСиС», входящим в  «Топ-100 лучших вузов России» в области образования. 23 мая состоялась пятая встреча с профессорско-преподавательским составом и научными сотрудниками НИТУ «МИСиС» в цикле встреч, организованных для профессиональной ориентации студентов в самых современных и актуальных научно-технических направлениях.

Метаматериалы, нанофотоника вроде бы знакомые слова, но что это ?

Если по простому, то это все то, что превращает научную фантастику и сказки во вполне объяснимые и обыденные вещи. Всем известный боевой костюм космического пришельца, дающий «полную» невидимость из сиквела «Хищник» и расчудесная волшебная шапка-невидимка из русских народных сказок — это фактическое применение метаматериалов и нанофотоники.

Вопросы о том, как и что мы видим, что способствует этому и как это можно применить или получить с помощью новых материалов. Можно ли по-настоящему прятать самолеты и как меняется кристаллическая решетка атомов материалов; что такое кубит и его роль в квантовом компьютере; кот Шрёдингера и его роль в науке — обо всем этом и много другом, чем занимаются в лаборатории НИТУ «МИСиС» «Сверхпроводящие метаматериалы» рассказал доцент кафедры Теоретической физики и квантовых технологий НИТУ «МИСиС», старший научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» Башарин Алексей Андреевич в онлайн-встрече «Метаматериалы и нанофотоника».

Метаматериалы — это искусственно созданные вещества с оптическими свойствами не встречающимися в природе. Точно также как обычные вещества состоят из атомов, метаматериалы состоят из метаатомов и метамолекул, тем самым давая возможность метаматериалам преобретать новые мета-свойства. Так в будущем мы можем построить линзы со сверхразрешением для того чтобы заглянуть в обычные атомы, создать покрытия для самолетов неведимок или даже построить квантовый компьютер. Основная задача науки о метаматериалах-нанофотоники — это исследование процессов, которые происходят в метаатомах и создание на их основе веществ- метаматериалов. Можно сказать, что сейчас физики, занимающиеся метаматериалами «играют», пытаясь найти для них экзотические применения. Типичный пример тому квантовый компьютер, ведь каждый его мета-атом это искусственный кот Шрёденгера, который живет в двух состояниях жив/мертв. Однако в метаатомах, мы организуем эти состояния с помощью токов текущим по сверхпроводящим элементами одновременно в двух направлениях. Такая уникальная конфигурация позволяет создать двухуровневую квантовую систему — кубит и дает возможность выполнять параллельные квантовые операции. Перед нами открыт весь уникальный мир мета-атомов. Ведь нет теоретического предела их применения — дифракционного предела. Т.е. мы вольны открывать новую неизведанную физику и конструировать устройства на их основе. Дело за молодыми учеными, которые хотят этим заниматься.

Ñëàéä 1DSC_0042mÑëàéä 1DSC_0053mDSC_0055mDSC_0059mDSC_0064mDSC_0065mDSC_0067mDSC_0072mDSC_0077mDSC_0133m