В ЮУрГУ и МГУ создают сверхчувствительный сенсор на квантовых принципах

В лаборатории квантовой инженерии света Южно-Уральского государственного университета разрабатывают датчик, который сможет измерять очень маленькие перемещения и связанные с ними физические величины.

Руководит проектом заведующий этой лабораторией и научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ имени М.В. Ломоносова, доктор физико-математических наук, профессор Сергей Павлович Кулик.

Цель проекта — создать линейку сенсоров, которые будут измерять маленькие перемещения с высокой точностью. Ожидается, что сенсор будет работать гораздо точнее обычных приборов. Такие приборы уже существуют за границей. Перед российскими учеными стоит задача — разработать свой высокочувствительный датчик в рамках политики независимости от импорта.

В лаборатории создали модель датчика, который измеряет небольшие перемещения объектов. Он работает благодаря квантовому эффекту — антикорреляции фотонов. Если представить, что два фотона (частицы света) с одинаковой частотой и поляризацией одновременно попадают в светоделитель с разных сторон, то они окажутся в одном из двух каналов этого устройства.

Устройство, о котором идет речь, очень чувствительно к изменениям температуры нескольких важных частей внутри него: диодного лазера, кристалла и делителя пучка.

Ученые уже проверили систему, которая помогает поддерживать стабильную температуру устройства. Теперь перед лабораторией стоят три задачи:

• сделать датчик меньше;
• повысить его чувствительность;
• найти более дешевые комплектующие, чтобы снизить стоимость проекта.

Раньше устройство было очень большим, около двух метров в длину. В нем использовали газовый лазер. Сейчас в датчике применяется полупроводниковый лазер, поэтому он стал намного меньше — размером примерно 30 на 30 сантиметров.

Сейчас проект находится в стадии разработки компактного рабочего образца. Использовать датчик во многих отраслях промышленности можно будет после перехода на следующий этап разработки.

Важность проекта в том, что создается устройство, которое не зависит от иностранных поставок. Авторы разработки хотят заполнить нишу измерительных приборов сверхвысокой чувствительности, потому что отечественных аналогов пока нет, а иностранные приборы нельзя купить из-за санкций.

Ранее ученые представили новую разработку — датчик намокания для погузников.

13.12.2024