Новости

В Университете ИТМО создана Лаборатория Квантовых Процессов и Измерений, которая занимается разработкой и расширением квантовых моделей элементов квантовой оптики

Лаборатория Квантовых Процессов и Измерений (КПИ)создана приказом ректора 17 февраля 2020 года. Лаборатория создана при финансовой поддержке Минобнауки РФ в рамках Государственного задания (Паспорт №2019-0903). Лаборатория КПИ занимается созданием и расширением квантовых моделей элементов квантовой оптики и их применением в базовых протоколах квантовых коммуникаций и квантовой информатики. Руководитель лаборатории КПИ - к.ф.-м.н. Антон Николаевич Цыпкин. Лаборатория является структурным подразделением факультета Фотоники и оптоинформатики.

Основные направления исследований:

Квантовая оптика

Методы квантовой оптики чрезвычайно обширны, они открывают путь к уникальным теоретическим и экспериментальным исследованиям, причем как фундаментальным, так и прикладным.

Особый интерес вызывают два основных направления исследований в этой области.

• Во-первых, это поиск и описание принципиально новых квантовых оптических эффектов, способов применения полезных эффектов и методов компенсации негативных.

• Во-вторых, это разработка новых математических моделей, описывающие порой хорошо знакомые с точки зрения классической теории оптические элементы в терминах квантовой теории более точным образом, что позволяет найти им новые, порой неожиданные, применения, адаптировать их использование для неклассического света.

Квантовая теория информации является одним из наиболее развивающихся разделов современной науки. Она находится на стыке таких областей как квантовая физика, теория информации и математика.

Краеугольной задачей в квантовой теории информации является оценка пропускных способностей квантовых каналов.

Одним из основных направлений исследований в лаборатории является анализ информационных свойств различных неклассических состояний света.

Для этого будут построены модели диссипативной динамики  многомодовых состояний,описывающие их распространение в различных средах. На основе подобных физических моделей можно будет проводить информационный анализ реальных квантовых каналов, что позволит более точно описывать работу различных протоколов квантовой информатики и оценивать пропускные способности физических квантовых каналов.

Квантовый имаджинг -относительно новый раздел квантовой оптики, который использует уникальные свойства квантовых корреляций, таких как квантовая запутанность, с целью получать изображения объектов с разрешением или любым другим критерием изображения превосходящим любые аналоги в классической оптике. Потенциально квантовый имаджинг может быть использован для хранения, передачи и обработки данных в квантовых компьютерах, а также для передачи шифрованной информации.

Разработанные в лаборатории КПИ экспериментальные схемы квантового имаджинга могут послужить основой для устройств:

• “призрачного” (также двухфотонного или корреляционного) имаджинга
• квантовой литографии
• имаджинга с низким уровнем шумов (дробового)
• квантовых сенсоров и прочих устройств.

В настоящее время научная группа лаборатории состоит из тридцати четырех человек. Это уже и известные, состоявшиеся учёные,молодые учёные, аспиранты, магистранты и бакалавры факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО.