Фемтосекундное лазерное формирование трехмерных микроканальных структур на основе наноагрегатов серебра в фосфатных стеклах для чипов интегральной квантовой фотоники

Оптические системы на основе фотонов и поверхностных плазмонов, проявляющих квантовые эффекты, активно изучаются для применений в области квантовых вычислений и коммуникаций. Такие системы могут успешно применяться как для квантового моделирования, так и для создания интегральных схем на основе одиночных фотонов и плазмонов, позволяющих управлять квантовыми состояниями частиц и использовать их для выполнения различных функциональных операций, определяющих развитие квантовых компьютеров. В основе таких систем лежат волноводные канальные структуры, получаемые трудоемкими и дорогостоящими методами литографии. Более того, существующие исследования в области создания подобных структур ограничены стандартными оптическими материалами, в то время как разработка и применение новых квантовых материалов является залогом опережающего развития в данном направлении. В данном проекте мы предлагаем решение проблемы создания плазмонных и фотонных волноводных структур для передачи фотонов и плазмонов с контролируемыми параметрами. В рамках проекта будет разработан уникальный подход, включающий разработку и синтез оптически однородных лазерных стекол, содержащих серебро, и методику формирования в них трехмерных микроканальных волноводных структур, на основе нанокластеров и наночастиц серебра для чипов интегральной квантовой фотоники. Результаты проекта позволят значительно расширить материальную и инструментальную базу для создания фотонных квантовых чипов и обеспечить перспективы для их производства методам фемтосекундного лазерного модифицирования.