Результаты выполнения 2 этапа ПНИ: «Квантово-оптическая интегральная микросхема для генерации высокоразмерных запутанных квантовых состояний и их детектирования», проводимой в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 -2020 годы» по соглашению о предоставлении субсидии от 18 октября 2017 года № 14.583.21.0065 (шифр заявки «2017-14-585-0009-015») (далее соответственно — субсидия, научные исследования (проект)). Уникальный идентификатор научных исследований (проекта) RFMEFI58317X0065.


На 2 этапе получены следующие результаты:

  1. Разработан технологический маршрут изготовления интегрального полосно- пропускающего оптического фильтра с заданными характеристиками.
  2. Изготовлен интегральный полосно- пропускающий оптический фильтр с заданными характеристиками.
  3. Разработана программа и методика измерения интегрального полосно-пропускающего оптического фильтра.
  4. Проведено тестирование интегрального полосно- пропускающего оптического фильтра с заданными характеристиками.
  5. Разработан технологический маршрут изготовления интегрального узкополосного оптического фильтра с заданными характеристиками.
  6. Изготовлен интегральный узкополосный оптический фильтр с заданными характеристиками.
  7. Разработана эскизно- конструкторская документация и технологический маршрут изготовления однофотонных детекторов из NbN на оптических волноводах из SiN.
  8. Разработана программа и методика измерения основных характеристик интегральных сверхпроводниковых однофотонных детекторов, включая эффективность детектирования, скорость темнового счета, мертвое время и временное разрешение.
  9. Изготовлен интегральный сверхпроводниковый однофотонный детектор из NbN на оптических волноводах из SiN.
  10. Проведено тестирование однофотонных сверхпроводниковых детекторов из NbN на оптических волноводах из нитрида кремния.

Вышли статьи:

  • G. Goltsman, « Quantum photonic integrated circuits with waveguide integrated superconducting nanowire single-photon detectors», EPJ Web of Conferences 190, 02004 (2018) (26 September 2018); doi: 10.1051/epjconf/201819002004 ;
  • E Smirnov, A Golikov, P Zolotov, V Kovalyuk, M Lobino, B Voronov, A Korneev, G Goltsman, “ Superconducting nanowire single-photon detector on lithium niobate”, IOP Conf Series, vol. 1, no. 2, pp. 5–6, 2018.

Приняли участие в конференциях:

  • конференция «XIII INTERNATIONAL CONFERENCE ON HOLE BURNING, SINGLE MOLECULE, AND RELATED SPECTROSCOPIES: SCIENCE AND APPLICATIONS», Россия г. Суздаль, 06.08.2018 г.- 12.08.2018 г. https://hbsm2018.ru;
  • Симпозиум SARATOV FALL MEETING 2018, Россия г. Саратов, 24.09.2018 г.- 29.09.2018 г., http://sfm.eventry.org/2018/.

Для выполнения работ использовались уникальные научные установки (УНУ):

  • технологический и измерительный комплекс для создания сверхпроводниковых наносистем на основе новых материалов «КРИОИНТЕГРАЛ» (ИРЭ), в частности Электронный литограф.
    Для изготовления интегрального узкополосного оптического фильтра использовалось оборудование ЦКП МФТИ: установка электронно-лучевой литографии Crestec CABL-9000C и просвечивающий электронный микроскоп JEOL JEM-2100.

Для изготовления интегрального полосно-пропускающего фильтра с заданными характеристиками и изготовления узкополосного оптического фильтра с заданными характеристиками. использовались объекты зарубежной инфраструктуры Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL):

  • Установка электронно-лучевой литографии Raith 150;
  • Установка сухого травления STS MULTIPLEX ICP;
  • Установка сухого травления PLASMALAB 80+ RIE.

Иностранным партнером Федеральной политехнической школой Лозанны (EPFL) получены следующие научные и научно-технические результаты:

  1. Разработан технологический маршрут изготовления высокодобротных микрорезонаторов из SiN.
  2. Изготовлен высокодобротный интегральный микрорезонатор из SiN.
  3. Разработана программа и методика измерения основных характеристик высокодобротных резонаторов из SiN при комнатной и гелиевой температурах.
  4. Проведено тестирование высокодобротных интегральных микрорезонаторов из SiN.
  5. Проведен выбор оптимальной конфигурации высокодобротных интегральных микрорезонаторов по результатам тестирования.