Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц

Важнейшим направлением развития фундаментальной и прикладной физики является изучение свойств оптических систем на наномасштабах с целью создания оптических и квантовых компьютеров, биосенсоров, источников одиночных фотонов для квантовой информатики, устройств для секвенирования ДНК, датчиков различных полей и т.д. Во всех этих случаях ключевое значение имеет наноразмерный источник света, в качестве которого рассматриваются молекулы красителей, квантовые точки (эпитаксиальные или коллоидные), центры окраски в кристаллах и наноконтакты в металлах. В наноокружении характеристики этих элементарных квантовых систем: скорости накачки, радиационные и нерадиационные скорости распада, локальная плотность состояний, время жизни, сдвиги уровней — испытывают изменения, которые можно целенаправленно использовать для создания наноразмерных источников света с нужными свойствами. Проанализированы современные теоретические и экспериментальные работы в области управления излучением элементарных квантовых систем с помощью плазмонных и диэлектрических наноструктур, метаматериалов и наночастиц из метаматериалов.