Венге Янг (Wenge Yang) и Холджер Шмидт (Holger Schmidt) из университета Калифорнии в Санта-Круз (University of California, Santa Cruz), а также их коллеги из университета Бригема Янга (BUY) впервые выполнили атомную спектроскопию толики вещества при помощи крошечного чипа с интегрированной оптической системой.

Исследователи внедрили в кремниевый чип ячейки с парами рубидия и сделали их частью оптической системы, состоящей из волноводов с пустой сердцевиной. Плоский волновод, очень небольшой толщины, был выполнен путём нанесения на чип слоёв из диоксида кремния и нитрида кремния.

Свет, прошедший через эту систему, нёс в себе информацию о рубидии. Авторы устройства говорят, что вместо этого вещества в волноводе мог содержаться и другой газ.

Данная оптическая система базируется на принципе "антирезонансного отражающего оптического волновода" (antiresonant reflecting optical waveguide — ARROW), разработанного той же группой ранее. Учёные подчёркивают, что принцип ARROW позволяет создавать самые различные устройства.

Если в чипе будет рубидий, как в опытном образце, такая система позволит создать миниатюрный чип стабилизации частоты лазеров (его авторы нового устройства строят в настоящее время).

Аналогичный чип может выступать в качестве миниатюрного датчика загрязнения воздуха, и на этой же основе можно будет создать небольшую ячейку для квантового компьютера (данный пункт стоит в плане группы).

На этой же базе можно создавать необычайно портативные системы "хранения точного времени", экспериментальные установки для замедления света и вообще — самые различные устройства на пересечении оптики и электроники, требующие наличия рубидиевых ячеек.

Ведь ячейки, выполненные на данном чипе, — в 80 миллионов раз меньше обычных.

Тут нельзя не вспомнить о первой гибридной квантовой системе, в которой совместно работают объекты, подчиняющиеся и квантовым, и классическим законам, а также луче света с отрицательной скоростью.

Подробнее же о новой технологии можно узнать в пресс-релизе университета и статье авторов устройства в журнале Nature Photonics.