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.

Ключевые слова: спонтанное излучение, метаматериалы, киральность, гиперболичность, наночастицы, наноантенны, нанооптика, нанолазер, флуоресценция, фактор Парселла, запрещённые переходы, моды, однофотонные источники, плазмоны, отрицательное преломление PACS: 03.50.De, 32.50.+d, 32.70.Jz, 42.25.−p, 42.50.Pq, 42.79.−e, 78.67.−n, 78.67.Pt (все) DOI: 10.3367/UFNr.2021.01.038910 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/10/b/ 000740826300002 2-s2.0-85123453879 Цитата: Климов В В "Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц" УФН 191 1044–1076 (2021) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 17 августа 2020, доработана: 14 января 2021, одобрена в печать: 14 января 2021 English citation: Klimov V V “Control of the emission of elementary quantum systems using metamaterials and nanometaparticles” Phys. Usp. 64 990–1020 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2021.01.038910