Исследователи, работающие в Томском политехническом университете, в сотрудничестве с коллегами из Великобритании представили физическую концепцию нового оптического переключателя, который заставляет световые волны менять направление распространения. По сути, это стеклянная частица размером около 1 мкм, имеющая необычную форму. Она может найти применение в суперскоростных компьютерах, которые в представлении и передаче информации перейдут от электронов к фотонам.

Работы над созданием эффективного оптического квантового компьютера не первый год идут в разных странах мира. Однако пока прототипы таких компьютеров могут решать очень ограниченный круг задач. Чтобы создать фотонный компьютер, имеющий прикладное значение, необходимо решить множество промежуточных задач. В частности — создать элемент, способный с очень большой скоростью переключать сигнал, то есть менять направление света. В отличие от медленных механических переключателей и кристаллических переключателей на нелинейных эффектах, для которых необходимо создать новые материалы и методы управления, ученые из Томска предложили использовать частицы из диэлектрического материала особой формы. В основе их работы лежит эффект «фотонного крючка», ранее открытый авторами исследования.

Суть эффекта — в искривлении потока света, проходящего через частицу диэлектрика в форме кубика с пристыкованной к нему призмой. Ученым удалось показать, что изменение длины волны света, проходящего через частицу, приводит к изменению направления «крючка». Другими словами, есть возможность выполнять «переключение» сигнала.

Сейчас идет подготовка серии экспериментов для практической проверки расчетов, которые будут проведены в Великобритании.