Исследование и применение макроскопических квантовых эффектов

Научная группа занимается фундаментальными проблемами квантовой механики и созданием новых сверхбыстрых и сверхчувствительных приборов.

В этом направлением ведутся теоретические и экспериментальные исследования процессов в металлических и молекулярных наноструктурах и устройствах на их основе. Теоретические работы сфокусированы на исследовании электронного транспорта в наноструктурах, содержащих сверхпроводящие, нормальные и ферромагнитные материалы, топологические изоляторы. Исследуются возможности создания джозефсоновских элементов магнитной памяти и спиновых вентилей. Проводятся исследования мезоскопических неравновесных эффектов в наноструктурах со сверхпроводниками в тесном научном контакте с Университетом г.Твенте, Нидерланды; ИФФТ РАН, Черноголовка.

Руководитель направления: профессор, д.ф.м.н. Куприянов Михаил Юрьевич

Руководители групп: в.н.с., к.ф.-м.н. Соловьев Игорь Игоревич и доцент, к.ф.-м.н. Кленов Николай Викторович

Основные направления:

  • Квантовая оптика на чипе и сверхпроводящие квантовые биты: специфика поведения электронного коллектива в сверхпроводящих материалах позволяет создавать на их основе искусственные "джозефсоновские" атомы и изучать особенности взаимодействия искусственного атома со сверхкоротким электромагнитным импульсом.
  • Нелинейные волны в джозефсоновских структурах и перспективы создания сверхчувствительных детекторов.
  • Разрабатываются системы для сверхбыстрого считывания состояния квантовых битов, а также управления этим состоянием; считывания сигналов с матриц наноразмерных сенсоров электромагнитного излучения и однофотонных детекторов.
  • Быстрая и энергоэффективная электроника: элементная база супер-ЭВМ новых поколений (<0.1 аДж на операцию!)
  • Сверхбыстрая магнитная память: теоретическое и экспериментальное исследование процессов в наноструктурах со сверхпроводниками, ферро-магнетиками, топологическими изоляторами и устройствах на их основе.