Владимирский физик участвует в разработках компьютеров нового поколения

3 декабря 2019, 16:11

Нескучный владимирский ученый Антон Бурцев снова поделился с «Ключ-Медиа» интересными историями. На сей раз речь не о теории, а о практике. Летом 2019 года в городе Шатура на базе Института проблем лазерных инновационных технологий РАН открылась лаборатория «Нанофотоники и наноплазмоники». Осенью в качестве научного сотрудника («среднего» — между старшим и младшим) к ней присоединился Антон.

Таких специалистов готовит Владимирский университет! Физик Антон Бурцев поделился соображениями (основанными на опыте!), каких высот еще достигнет современная техника, и объяснил, чем занимаются сегодняшние ученые

Сейчас в лаборатории работает около 10 человек. Антон Бурцев, в прошлом выпускник ВлГУ, детально рассказал о ее важных научных задачах — такого в школе мы не проходили, гуманитарию понять тяжело. Но зато есть повод порадоваться за тех, кто во Владимире на технических специальностях учился:

«Когда только устроился, ходил по соседним лабораториям. Оказалось, многие окончили наш университет, некоторые на несколько курсов старше меня. Говорят, ВлГУ раньше был кузницей кадров: мы могли обучаться и лазерным технологиям, и нанотехнологиям. Поэтому во Владимире и области эти перспективные направления хорошо развиваются. Если мне нужно принять какое-либо рабочее решение, то за советом я обращусь к тем, с кем учился».

Почему именно лазерные технологии и нанотехнологии? Нанофотоника является одной из самых важных областей науки на государственном и мировом уровне. Благодаря нововведениям там вершатся великие дела, в том числе и для обывателей:

«Совершенствуется система транспорта и информационного сообщения. Еще 10 лет назад это была узкая научная тематика, а сейчас она стала популярна и широкоупотребима. Даже в наших мобильных телефонах электроны взаимодействуют с фотонами, это тоже относится в наноплазмонике. Это направление позволяет двигать новые технологии вперед».

Например, сейчас каждый из нас пользуется полупроводниковыми компьютерами. Гордон Мур, один из основателей технокорпорации «Intel», еще в 60-е годы прошлого века предсказывал: каждые два года компьютеры будут становиться мощнее и дешевле. Постепенно, правда, сроки сократились почти вдвое — так быстро наука шагает вперед. Во многом благодаря небольшим лабораториям, распределенным по всему миру. К ним относится и Шатурская лаборатория «Нанофотоники и наноплазмоники».

«К сожалению, квантовые компьютеры мы себе позволить не скоро сможем. Поэтому сейчас активно развивается другое направление, изучение так называемых оптических логических элементов. Именно этим и занимается наша лаборатория — работа над созданием компьютеров нового поколения, в том числе мы изучаем материалы для создания их составляющих».

В частности это исследование так называемой «оптической памяти». Как объяснил Антон, некоторые вещества (в данном случае — халькогениды) способны менять свои свойства в зависимости от фазы вещества. Например, при воздействии лазера подобные материалы меняют свойства, помогая обеспечивать запись и перезапись информации на известных носителях:

«Схожие соединения применялись в подобных технологиях одними из первых. Помните первые компьютерные диски? Они были одноразовыми. Потом появились RW-диски, с которых стирать информацию было возможно. При их производстве как раз использовались халькогенидные соединения».

ЭТО ИНТЕРЕСНО:С дисками понятно, а какие плюсы такая технология дает компьютерам? В первую очередь, скорость обработки информации у машин нового поколения будет в 1000 раз выше. Кроме того, компьютер станет меньше нагреваться и надежнее хранить данные, которых, к слову, поместится в 100 раз больше.

В обычных условиях взаимодействовать с фотонами тяжело — они не стоят на месте и не имеют массы. Поэтому ученые наблюдают за их поведением с помощью магнитных и электронных воздействий:

«Так называемые плазмонные кристаллы — это нечто вроде пленки. На подложку из стекла или кремния напыляется химическое соединение, которое при взаимодействии с фотонами меняет свойства. Мы одновременно изучаем различные образцы, оцениваем результаты».

Невооруженным глазом такие изменения не заметить, поэтому в опытах применяется специальная оптика. Уже сейчас лаборатория дала первые результаты по исследованию материалов. Впереди написание научных статей, анализ проведенных работ и тесное знакомство с трудами коллег из других стран.

Буквально через год лаборатория будет расширяться, сотрудничать с Германией и Францией. Чем быстрее научное сообщество сможет передавать друг другу информацию, тем быстрее мы увидим и сможем потрогать компьютеры нового поколения!