Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники
Хотите разработать суперсовременный микроскоп, вырастить нанокристалл, который лечит от рака, или основать свою высокотехнологичную компанию? Тогда вам стоит заинтересоваться наукой о свете и том, как управлять им — фотоникой. Специально для вас мы поговорили с тремя учеными из Университета ИТМО, которые посвятили этой науке жизнь.
Во-первых, мы выяснили, какие задачи стоят сегодня перед физиками и инженерами - что надо изобрести, понять и открыть; об этом читайте в блоках "Над чем работаем". Во-вторых, учёные рассказали нам о том, как складывались их судьбы и карьеры; об учебе за границей и работой в международных проектах с участием российских вузов, о том, ждёт ли специалистов по фотонике рынок; обо всем этом читайте под заголовками "Кем быть". Оказалось, что среди задач, стоящих перед нашими героями, найдутся задачи и для любителей экспериментов, и для теоретиков, и для тех, кто хочет держать в руках результаты своей работы, и даже для тех, кто мечтает не об университетской кафедре, а о бизнесе, связанном с высокими технологиями.
Над чем работаем: строим новый интернет
«Каждые 4 года в 50 раз увеличивается количество передаваемой информации, 10% всей электроэнергии, которую производит человечество, уходит на поддержку интернета и связи, и эти цифры будут только расти», — рассказывает завкафедрой световых технологий и оптоэлектроники, директор мегафакультета фотоники Университета ИТМО Владислав Бугров. По его словам, чтобы интернет рос и развивался, нужна «кровеносная система» — устройства хранения и передачи информации. Те, которыми мы пользуемся сейчас, далеко не совершенны. Их постоянно необходимо дорабатывать: уменьшать их размеры, при этом и увеличивая скорость передачи данных без потерь.
Начинающим молодым ученым или тем, кто сейчас только стоит перед выбором, предстоит придумать, например, как лучше всего пустить по оптоволокну радиоволны Wi-Fi, создать лазеры, испускающие не пучки фотонов, а один-единственный квант света (это позволит сэкономить электричество) а еще — защитить соединение. «Однофотонные источники — большое дело: с ними на свет появятся однофотонные сети, из которых невозможно украсть информацию так, чтобы вы об этом не узнали. Сейчас источники выпускают в сеть множество фотонов, и если кто-то подключается к вашему каналу, вы только чуть-чуть теряете в его мощности. Если же фотон, несущий сообщение, один, его пропажу нельзя не заметить; однофотонные источники на основе линейных материалов — квантовых нитей, то есть цепочек атомов — позволят построить такие сети, в которых ваше сообщение получит только адресат», — рассказывает Бугров.
