В вычислительной технике ожидается «квантовый скачок»: переход от традиционных кремниевых полупроводников к более компактным, мощным и энергоэффективным технологиям. Два перспективных варианта - квантовый и оптический компьютеры. Однако для их создания требуется решить множество различных сложных задач. Интересные работы в этом направлении были выполнены студентами СПбГУ Александром Чегодаевым и Сергеем Яковлевым.

Они получили поощрительные дипломы на 12-ой Всероссийской молодежной конференции, посвященной физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, которая состоялась в Петербурге.

Шаг к созданию квантового компьютера сделал студент 6 курса кафедры физики твердого тела СПбГУ Сергей Яковлев. Такой компьютер будет работать по принципам квантовой механики. Сергей Яковлев занимается разработкой новых феноменологических подходов, позволяющих свести чрезвычайно сложные строгие квантово-механические уравнения, описывающие поведение системы, к нескольким классическим дифференциальным уравнениям. В отличие от квантово-механических, их можно решить на современном компьютере. «Один из таких феноменологических подходов, предложенный мною, позволил объяснить некоторые экспериментальные результаты и был отмечен на конференции», - говорит Сергей Яковлев.

Студент той же кафедры Александр Чегодаев решал не менее интересную задачу, выполняя исследование в области магнитооптики. Эти разработки играют важную роль в создании оптического компьютера. Набор преимуществ такого компьютера стандартен: принципиальное повышение производительности, уменьшение размеров элементов схем, снижение потребляемой мощности. Принцип работы заключается в использовании в качестве переносчиков сигнала не электронов, а фотонов. В своей работе Александр теоретически изучал изменение зависимости энергии экситона (элементарной частицы), помещённого в поперечное магнитное поле, от его волнового вектора. В ходе исследования был получен принципиально новый результат, опровергший существовавшее предположение: оказалось, что эта зависимость является сложной, а вовсе не параболической, как представлялось ранее.

Создание новых технологий требует проведения большого количества исследований, разработки всегда ведутся сразу в нескольких направлениях. И это хорошая возможность уже для студентов сделать интересные работы и поучаствовать в деле, занимающем ученых всего мира. Ведь зачастую кажущаяся тривиальной задача дает неожиданный и открывающий огромные перспективы результат.

Справка

Сергей Яковлев - студент 6 курса кафедры физика твердого тела. Физикой начал увлекаться еще в школе и в 2005 году по результатам выездной олимпиады поступил на физический факультет.

Александр Чегодаев - студент кафедры физика твердого тела. Родился в городе Свердловске (современном Екатеринбурге). Окончил школу-лицей при Уральском Государственном Университете (УрГУ). В старших классах заинтересовался экспериментальной физикой и в 2006 году по итогам олимпиад поступил на физический факультет. В 2009 году поступил на факультет фотокорреспондентов при Союзе журналистов и занимается персональными и коллективными документальными проектами.