Проект ФЦП 0.56.1340.2017

Тип проекта: ФЦП-Греция
Название проекта: «Разработка концепции аналоговых квантовых симуляторов на периодических массивах поляритонных ловушек»
Руководитель проекта: А. В. Кавокин
№ ФЦП: 14.616.21.0085
№ СПбГУ: 0.56.1340.2017
Начало проекта: 2017
Конец проекта: 2018
Исполнители:
Р. В. Чербунин
И. А. Югова
А. В. Трифонов
Ю. В. Капитонов
Я. А. Бабенко
М. С. Кузнецова
И. И. Рыжов
А. С. Курдюбов
Н. Е. Коптева

Publications:

  1. S I Pavlov, A B Pevtsov, S A Dyakov, D A Yavsin, F Spitzer, I Akimov, S Y Verbin, S G Tikhodeev, N A Gippius, A V Nashchekin and M Bayer, Transverse magneto-optical Kerr effect in magnetoplasmonic waveguide structures based on Fe3O4, J. Phys.: Conf. Ser. 1400, 066014 (2019)
  2. S. A. Dyakov, I. M. Fradkin, N. A. Gippius, L. Klompmaker, F. Spitzer, E. Yalcin, I. A. Akimov, M. Bayer, D. A. Yavsin, S. I. Pavlov, A. B. Pevtsov, S. Y. Verbin and S. G. Tikhodeev, Wide-band enhancement of the transverse magneto-optical Kerr effect in magnetite-based plasmonic crystals, Phys. Rev. B 100, 214411 (2019)
  3. M. Król, R. Mirek, D. Stephan, K. Lekenta, J.-G. Rousset, W. Pacuski, A. V. Kavokin, M. Matuszewski, J. Szczytko, and B. Piętka, Giant spin Meissner effect in a nonequilibrium exciton-polariton gas, Phys. Rev. B 99, 115318 (2019)
  4. V. Rumyantsev, S. Fedorov, K. Gumennyk, D. Gurov, A. Kavokin, Effects of elastic strain and structural defects on slow light modes in a one-dimensional array of microcavities, Superlatt. Microstruct., 120, 642 (2018)
  5. S. I. Tsintzos, A. Tzimis, G. Stavrinidis, A. Trifonov, Z. Hatzopoulos, J. J. Baumberg, H. Ohadi, and P. G. Savvidis, Electrical Tuning of Nonlinearities in Exciton-Polariton Condensates, Phys. Rev. Lett. 121, 037401 (2018)
  6. G.G. Paschos, T. C. H. Liew, Z. Hatzopoulos, A. V. Kavokin, P. G. Savvidis, G. Deligeorgis, An exciton-polariton bolometer for terahertz radiation detection, Scientific Reports 8:10092 (2018)
  7. A. Askitopoulos, A. V. Nalitov, E. S. Sedov, L. Pickup, E. D. Cherotchenko, Z. Hatzopoulos, P. G. Savvidis, A. V. Kavokin, and P. G. Lagoudakis, All-optical quantum fluid spin beam splitter, Phys. Rev. B 97, 235303 (2018)
  8. L. Pickup, K. Kalinin, A. Askitopoulos, Z. Hatzopoulos, P. G. Savvidis, N. G. Berloff, and P. G. Lagoudakis, Optical Bistability under Nonresonant Excitation in Spinor Polariton Condensates, Phys. Rev. Lett. 120, 225301 (2018)
  9. Ia.A. Babenko, I.A. Yugova, S.V. Poltavtsev, M. Salewski, I.A. Akimov, M. Kamp, S. Höfling, D.R. Yakovlev and M. Bayer, Studies of photon echo from exciton ensemble in (In,Ga)As quantum dots, IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 951, 012029 (2018)
  10. T. Gao, G. Li, E. Estrecho, T. C. H. Liew, D. Comber-Todd, A. Nalitov, M. Steger, K. West, L. Pfeiffer, D.W. Snoke, A. V. Kavokin, A. G. Truscott, and E. A. Ostrovskaya, Chiral Modes at Exceptional Points in Exciton-Polariton Quantum Fluids, Phys. Rev. Lett. 120, 065301 (2018)
  11. T. C. H. Liew and A. V. Kavokin, Optically induced transparency in bosonic cascade lasers, Optics Letters Vol. 43, Issue 2, pp. 259–262 (2018)
  12. А. В. Трифонов, Ю. П. Ефимов, С. А. Елисеев, В. А. Ловцюс, П. Ю. Шапочкин, И. В. Игнатьев, Рассеяние экситонов в гетероструктурах с квантовыми ямами (In,Ga)As/GaAs, Известия РАН, серия физическая 81, 1677–1680 (2017)
    A. V. Trifonov, Yu. P. Efimov, S. A. Eliseev, V. A. Lovtcius, P. Yu. Shapochkin, and I. V. Ignatiev Exciton Scattering in Heterostructures with (In,Ga)As/GaAs Quantum Wells Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk, Seriya Fizicheskaya, 2017, Vol. 81, No. 12, pp. 1481–1484



Соглашение №14.616.21.0085.pdf

Аннотация: Квантовый симулятор представляет собой устройство, воспроизводящее в хорошо контролируемой лабораторной системе Гамильтониан целого комплекса задач многих тел. Такого рода задачи относятся к категории максимально сложных задач, как правило, не поддающихся решению на классических компьютерах, поскольку Гильбертово пространство квантовых много частичных систем экспоненциально растет с увеличением размера системы, что создает непреодолимые трудности даже для наиболее мощных современных компьютеров. Выходом из положения является создание компьютеров нового типа, использующих принцип квантовой суперпозиции для максимального распараллеливания вычислительного процесса. К настоящему моменту предложено несколько платформ для создания квантовых симуляторов: холодные атомные газы, сверхпроводящие кубиты и фотонные системы. Каждая из таких платформ, в соответствии со своими достоинствами и своими недостатками, ориентируется на решение определенных специфических задач. В частности, сверххолодные атомы хорошо моделируют коллективные свойства равновесных систем, такие, например, как квантовые фазовые переходы в разупрорядоченных спиновых системах или в бозонных и фермионных моделях Хаббарда. Такие открытые неравновесные квантовые системы привлекают в последнее время значительный интерес, поскольку их стационарные состояния и их динамика радикально отличаются от соответствующих свойств равновесных систем.

Свернуть/Развернуть 2017 год
1-ый этап 03.10.2017-29.12.2017 "Разработка технологии создания поляритонных ловушек различной конфигурации для реализации задач квантовой обработки информации"
Руководитель и участники проекта участвовали в следующих мероприятиях, где были представлены результаты работы, сделанной в рамках проекта:
  1. 6-ая МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОФОТОНИКА ДЛЯ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА» (Россия, г. Суздаль, 9 - 13 Ноября 2017 г.) организованная Владимирским государственным университетом им. В.Д. Столетова
    Программа конференции
    • Бабенко Яна Александровна (постерный доклад) (тезис) (постер)
    • Кавокин Алексей Витальевич (приглашенная лекция)
  2. Международная школа по метаматериалам и нанотехнологиям (Армения г.Цахкадзор, 24-28 декабря 2017) организованная Санкт-Петербургским государственным университетом, Колледжом "Квант" (Армения) и Средиземноморским институтом фундаментальной физики (Италия)
    • Кавокин Алексей Витальевич (приглашенная лекция) (тезис)
  3. Открытая лекция во Владимирском государственном университете имени А. Г. и Н. Г. Столетовых (Россия г. Владимир, 10 ноября 2017г.)
    • Кавокин Алексей Витальевич (приглашенная лекция)

Руководителем и участниками проекта опубликованы статьи:
  1. A. V. Trifonov, Yu. P. Efimov, S. A. Eliseev, V. A. Lovtcius, P. Yu. Shapochkin, and I. V. Ignatiev Exciton Scattering in Heterostructures with (In,Ga)As/GaAs Quantum Wells Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics , 12, 1481–1484 (2017) (doi)
  2. T. C. H. Liew and A. V. Kavokin Optically induced transparency in bosonic cascade lasers Optics Letters Vol. 43, Issue 2, pp. 259-262 (2018) (doi)
Подана заявка на изобретение.

Приобретенное оборудование:
  1. Цифровой ПЗС детектор

    Основные технические характеристики
    Головка детектора PIXIS:256E с
    • ПЗС чип e2v CCD30-11, тип “прямая засветка“, “открытый электрод”
    • формат ПЗС чипа 1024x256 пикселей, 26х26 мкм пиксель (размер регистрируемого изображения 26.6 мм x 6.6 мм)
    • термоэлектрическое охлаждение, отвод тепла с помощью встроенного вентилятора
    • встроенный АЦП 16-бит, скорость чтения 2 МГц и 100 кГц
    • интерфейс управления и передачи данных USB2.0, длина USB кабеля 5 м
    • стандартное крепление к спектрографу, без опто-механического затвора

    Чувствительность ~120 nm – ~1100 nm

    фото спектра

    Фото с сайта производителя

Свернуть/Развернуть 2018 год
2-ой этап "Исследование спиновых свойств замкнутой цепочки взаимодействующих экситон-поляритонных конденсатов как управляемой системы для реализации неравновесных нелинейных спиновых моделей"
Руководитель и участники проекта участвовали в следующих мероприятиях, где были представлены результаты работы, сделанной в рамках проекта:
  1. Международная конференция "Новые тенденции в квантовой и мезоскопической физике" (NTQMP-2018) (Армения, г. Ереван, 27 июня - 3 июля 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич
  2. Международная конференция по физике связи света и вещества (PLMCN19) (Китай, г. Чэнду, 15-19 мая 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич
  3. IV международная конференция "Нанофотоника, метаматериалы и фотовольтаика" (METANANO 2019) (Россия, г. Сочи, 17 - 21 сентябя 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич
  4. Международная конференция по терагерцовому излучению, метаматериалам и нанофотонике (TERAMETANANO-3) (Мексика, г. Ушмаль, 25 - 29 марта 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич
  5. The Eighth Annual Meeting of the members of MIFP Institute (Италия, г. Рим, 28 февраля - 3 марта 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич
  6. 3-я международная конференция по физике двумерных кристаллов (Мальта, г. Валлетта, 29 мая - 02 июня 2018)
    • Кавокин Алексей Витальевич

Руководителем и участниками проекта опубликованы статьи:
  1. V. Rumyantsev, S. Fedorov, K. Gumennyk, D. Gurov, A. Kavokin, Effects of elastic strain and structural defects on slow light modes in a one-dimensional array of microcavities, Superlatt. Microstruct., 120, 642 (2018)
  2. S. I. Tsintzos, A. Tzimis, G. Stavrinidis, A. Trifonov, Z. Hatzopoulos, J. J. Baumberg, H. Ohadi, and P. G. Savvidis, Electrical Tuning of Nonlinearities in Exciton-Polariton Condensates, Phys. Rev. Lett. 121, 037401 (2018)
  3. G.G. Paschos, T. C. H. Liew, Z. Hatzopoulos, A. V. Kavokin, P. G. Savvidis, G. Deligeorgis, An exciton-polariton bolometer for terahertz radiation detection, Scientific Reports 8:10092 (2018)
  4. A. Askitopoulos, A. V. Nalitov, E. S. Sedov, L. Pickup, E. D. Cherotchenko, Z. Hatzopoulos, P. G. Savvidis, A. V. Kavokin, and P. G. Lagoudakis, All-optical quantum fluid spin beam splitter, Phys. Rev. B 97, 235303 (2018)
  5. L. Pickup, K. Kalinin, A. Askitopoulos, Z. Hatzopoulos, P. G. Savvidis, N. G. Berloff, and P. G. Lagoudakis, Optical Bistability under Nonresonant Excitation in Spinor Polariton Condensates, Phys. Rev. Lett. 120, 225301 (2018)
  6. Ia.A. Babenko, I.A. Yugova, S.V. Poltavtsev, M. Salewski, I.A. Akimov, M. Kamp, S. Höfling, D.R. Yakovlev and M. Bayer, Studies of photon echo from exciton ensemble in (In,Ga)As quantum dots, IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 951, 012029 (2018)
  7. T. Gao, G. Li, E. Estrecho, T. C. H. Liew, D. Comber-Todd, A. Nalitov, M. Steger, K. West, L. Pfeiffer, D.W. Snoke, A. V. Kavokin, A. G. Truscott, and E. A. Ostrovskaya, Chiral Modes at Exceptional Points in Exciton-Polariton Quantum Fluids, Phys. Rev. Lett. 120, 065301 (2018)
Поданные заявки и полученные патенты:
  1. патент на изобретение №2665588 "Лазерный спектрометр магнитного резонанса"
  2. патент на полезную модель №183351 "Устройство для оптической регистрации магнитного резонанса"
  3. заявка на полезную модель №2018129704 "Узкоспектральный оптический фильтр"
  4. заявка на полезную модель "Инфракрасный фотодетектор"
  5. заявка на полезную модель "Поляритонное устройство для измерения градиента температуры".
  Russian (Russia)
  Russian (Russia)