Лаборатория «Сверхпроводящие метаматериалы»

• Впервые в России измерен сверхпроводящий кубит – основной элемент для построения квантовых компьютеров.
• Впервые в мире реализован квантовый метаматериал из сверхпроводящих кубитов.
• Разработан новый тип сверхпроводящих кубитов – «зеркальные кубиты» – и метаматериал на их основе.
• Создан принципиально новый тип сверхпроводящего кубита, основанный не на джозефсоновском переходе, а на сплошной сверхпроводящей нанопроволоке.
• Впервые в мире исследованы двумерные массивы сверхпроводниковых мета-атомов с резонансными частотами в СВЧ-диапазоне и обнаружена их синхронизация.
• Разработана аналитическая модель спирального резонатора и исследованы метаматериалы на основе спиральных резонаторов.
• Разработана концепция нового сверхпроводящего болометра с микроволновым считыванием для применения в радиоастрономии.
• Разработан планарный метаматериал нового типа с тороидальным моментом.
• Разработан новый метод исследования магнитной динамики микрообъектов с применением сверхпроводящих резонаторов.

Внедрение результатов исследования:

• Получен патент на изобретение № RU 2579813 «Усиливающий сверхпроводящий метаматериал», авторы С. В. Эйсмонт, С. В. Шитов, А. В. Устинов, дата приоритета 30.12.2014.

• Получен патент на изобретение № RU 2666965 «Диэлектрический метаматериал с тороидным откликом», авторы И. В. Стенищев, А. А. Башарин, дата приоритета 19.12.2016.

Образование и переподготовка кадров:

• Организована стажировка студентов и аспирантов в Технологическом институте Карлсруэ (Германия).

• Защиты: 3 кандидатские диссертации.

• Разработаны и планируются к внедрению курсы «Экспериментальные и аналитические методы прикладной сверхпроводимости», «Квантовый конструктор: физические принципы и свойства» и онлайн-курс для студентов физических специальностей «Квантовая механика для современной инженерии».

• Организованы курсы лекций для студентов НИТУ и других вузов в Лаборатории: «Сверхпроводящие кубиты», «Сверхпроводимость и ее высокочастотные применения».

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Создана современная, хорошо оснащенная микроволновая криогенная лаборатория, которая состоит из двух функциональных частей: лабораторного помещения для проведения экспериментальных исследований, включая два криостата замкнутого цикла, чистую зону класса ИСО-7 с уникальным оборудованием для микролитографии, оборудование для микроволновых (СВЧ) измерений, и офисного помещения, включая помещение для семинаров и совещаний.

• Запущены новые инфраструктурные проекты: «Физические основы современной микро- и наноэлектроники, включая сверхпроводящую электронику и спинтронику» (2014 г.), «Нелинейная динамика, запутанность и самоорганизация в физике и технологиях» (2015 г.), «Сверхпроводящие гибридные структуры и метаматериалы для элементов квантовой электроники» (2016 г.), «Возникновение квантовых фаз в материалах со спиновым и зарядовым упорядочением» (2017 г.).

• Лаборатория вошла в консорциум российских организаций, объединенных с целью формирования научно-технического и технологического задела в области создания квантовых компьютеров и систем квантового моделирования свойств материалов (2016 г.).

Другие результаты:

• Проведена международная конференция «Взаимодействие сверхпроводимости и магнетизма в наносистемах» совместно с кафедрой теоретической физики и квантовых технологий в НИТУ «МИСиС» (2015 г.).

• Проведена серия Шмидтовских семинаров в НИТУ «МИСиС» (2014–2018 гг.).

• Совместно с МФТИ и РКЦ проведена международная конференция «Сверхпроводниковые квантовые технологии» (Москва, 2018 г.).