25 июня в Южно-Уральском государственном университете стартовал VI научно-практический семинар «Современные проблемы квантовых технологий: прикладная сенсорика».
Учёные из Москвы, Санкт-Петербурга, Краснодара, Челябинска, Сарова, Новосибирска и Сингапура соберутся для того, чтобы обсудить, как квантовые технологии, фотоника и оптическая метрология помогут в создании сверхчувствительных датчиков и в построении коммуникаций будущего.
Напомним, что это направление – квантовая сенсорика – является одним из ключевых в работе Лаборатории квантовой инженерии света ЮУрГУ.
Среди участников и университетские учёные (например, из Центра квантовых технологий МГУ), и представители исследовательских институтов (ВНИИФТРИ), и представители крупных корпораций (например, Росатом).
Именно выступление представителя Росатома и открыло научную часть пленарного заседания семинара. Андрей Пересадько рассказал о том, как в госкорпорации Росатом развивается направление квантовой сенсорики, как идёт работа над созданием квантовых датчиков, магнитометров, гравиметров, лазерных гироскопов.
«Задача семинара – обменяться знаниями о том, что происходит сегодня в области квантовой сенсорики, – сказал Андрей Пересадько. – Квантовые методы дают существенное преимущество и в коммуникациях, и в геологии, и в навигации. Коррелированные фотоны обещают прямо существенный прорыв в биомедицинских применениях, там, где нужно очень точно, очень аккуратно что-то измерять, не повреждая живую ткань. Впрочем, медицина – наука консервативная, и до массового внедрения квантовых сенсоров предстоит пройти особый путь, но запрос на такие технологии существует».
Руководитель Лаборатории квантовой инженерии света ЮУрГУ, доктор физико-математических наук Сергей Кулик выступил с докладом о космических квантовых коммуникациях – о связи через атмосферные и космические каналы. Оказывается, квантовая связь возможна и через спутник, когда сигнал преодолевает атмосферу. В России такой проект, разрабатываемый сейчас при поддержке РЖД, может быть запущен в 2028-29 году.
Следуя выводам докладчиков, с помощью квантовой сенсорики есть шанс изменить и состояние современной медицины.
Например, Антон Гритченко из Института спектроскопии РАН в Москве предложил использовать биосенсоры для крайне ранней диагностики сердечно-сосудистых заболеваний человека, работающие на квантовом пределе чувствительности. Как известно, один из первых тестов при инфаркте сегодня – анализ крови на биомаркер тропонин. Когда тропонина много, дело уже плохо. Квантовые сенсоры помогли бы распознавать отдельные молекулы тропонина, практически не детектируемые существующими методами, и принимать профилактические меры на самых ранних стадиях заболевания.
Совместная работа новосибирских и петербургских учёных, представленная в докладе Дмитрия Бражникова, также потенциально полезна для создания неинвазивных медицинских датчиков, не повышающих температуру тканей и не создающих сильного магнитного поля. Однако описанный метод поможет и в других областях: геологии, археологии и даже поиска тёмной материи в космосе!
А сенсоры на основе метода, представленного Антоном Ветлугиным из Сингапура, помогут принципиально улучшить качество медицинской компьютерной томографии.
Свои работы представят на семинаре и учёные ЮУрГУ Анна Патерова, Ирина Юшина, Сергей и Михаил Подошведовы, Дмитрий Куц, Николай Малетин, Артём Сабанин и другие. В том числе пойдёт речь и о создании технологий квантовой микроскопии.
Бессменный партнёр семинара – компания ЕТМ Фотоника, мероприятие также поддержано грантом «Шаг в будущее».