Представьте себе тюрьму, где заключённые — лучи света, побег невозможен, а смотреть за этим всем приходится квантовой механике. Звучит как начало научной антиутопии, но на деле — это свежая работа физиков, которые научились строить миниатюрные «клетки для света» прямо на чипах.

Учёные из Гумбольдт‑университета в Берлине, Института фотонных технологий Лейбница и Университета Штутгарта придумали, как превратить обычный кремниевый чип в кусочек будущего квантового интернета. Они печатают на его поверхности крошечные полые волноводы — «light cages», клетки для света, — а затем заполняют их парами цезия. В итоге в одном и том же объёме тесно соседствуют то, что физики любят больше всего, — свет и атомы.

Фокус в том, что это не просто красивый нанодизайн. Такие клетки работают как квантовая память: в них можно превратить пролетающий световой импульс в коллективное возбуждение атомов, подержать его там, а потом по команде лазера снова выпустить наружу в виде фотона. Исследователям уже удалось надёжно хранить слабые импульсы с несколькими фотонами в течение сотен наносекунд — скромно на взгляд обывателя, но для квантовой оптики это серьёзная заявка. Цель — выйти на хранение одиночных фотонов в течение миллисекунд, чего уже хватит для работы квантовых ретрансляторов в сетях.

Главное достоинство этих «клеток» — масштабируемость. Их печатают методом двухфотонной полимеризации на стандартных 3D‑нано‑принтерах, причём разброс размеров внутри одного чипа — меньше 2 нанометров, между разными чипами — до 15 нанометров. Для квантовых устройств это почти как серийное производство деталей для часов: поставил на один чип десяток одинаковых память‑ячеек — и все они ведут себя практически идентично. А доступ к полому сердцу волновода идёт сбоку, поэтому пары цезия заполняют структуру не за месяцы, как в классических полых волокнах, а за считаные дни.

Система работает чуть выше комнатной температуры, без криостата и ловушек для атомов, что делает её крайне привлекательной для реальной техники. Такие чипы можно встраивать в квантовые ретрансляторы для дальнобойной связи или использовать как «регулируемые задержки» в фотонных квантовых компьютерах. На этом фоне особенно интересно, что российская школа квантовой оптики и фотоники традиционно сильна: подобные архитектуры отлично ложатся на наши компетенции в волоконной связи, интегральной оптике и лазерных системах. Здесь есть поле и для фундаментальных экспериментов, и для вполне прикладных, «железных» разработок — от лаборатории до промышленного прототипа.

Подробнее — в самой работе: Esteban Gómez-López et al., Light: Science & Applications, 2026, DOI: 10.1038/s41377-025-02085-5.