| Название НИОКТР |
Комбинированное действие добавления и вычитания фотонов как инструмент управления оптическими состояниями и потенциал генерируемых состояний
|
| Аннотация |
Проект посвящен изучению совместного действия добавления и вычитания фотонов на выходную статистику поля излучения и, после детектирования – на статистку фотоотсчетов. Рассматривается случай, когда в систему связанных светоделителей подаются различные входные состояния света, в то время как вычитание фотонов проводится путем измерением фотонов в «измерительных» модах. Добавление или вычитание фотонов в системе светоделителей позволяет генерировать запутанные состояния света; данные процессы в квантовой оптике являются наиболее фундаментальными и проработанными. Именно такие экспериментальные методы лежат в основе управляемого взаимодействия излучения с веществом. Известно, что техника как добавления, так и вычитания фотонов может в значительной мере усилить неклассические свойства новых т.н. обусловленных состояний, что расширяет возможности оптической квантовой обработки информации. Так вычитание двух фотонов из одно-модового сжатого вакуумного (ОМСВ) состояния с небольшой амплитудой сжатия позволяет увеличить степень сжатия выходного состояния. Фотон добавленно-вычтенные ОМСВ состояния являются активной темой исследования оптической фазозависимой квантовой метрологии. Выборка бозонов из выходного распределения позволяет оценить значения числовых функций, таких как, перманент квадратной матрицы и гафниан - скалярной функции симметричной матрицы, обобщающей идею перманента. В настоящем проекте изначально решается базовая задача добавления и вычитания фотонов из ОМСВ состояния с использованием одного светоделителя с произвольными амплитудными коэффициентами пропускания/отражения. Вычитание фотонов реализуется с помощью фотон-разрешающего детектора в измерительной моде, а добавление фотонов включает в себя использование входных состояний Фока и ОМСВ состояний небольшой амплитуды. Расширение базовой теории предполагает рассмотрение одномерной схемы с набором светоделителей, последовательно расположенных друг за другом, в основную моду которых направляется ОМСВ состояние. Далее, через дополнительные моды, производится процедура добавления фотонов. Последующее измерение фотонов позволяет сгенерировать соответствующее новое состояние с непрерывной переменной (НП) - состояние с определенной четностью. Генерация оптического состояния кота Шредингера (КШ) большой амплитуды является тестовой задачей для подтверждения корректности теоретического рассмотрения прохождения ОМСВ состояния через одномерную систему светоделителей. Расширение исследования включает в себя двух- и трехмерную топологию расположения светоделителей, на вход которых могут подаваться, как ОМСВ состояния, так и состояния Фока. Расчет эволюции оптических состояний внутри небольших двух- и трехмерных систем светоделителей позволит проверить корректность бозонной выборки из выходного распределения фотонов, когда измеряются только состояния только в определенных выходных модах. Данная выборка будет использована для вычисления (оценки) набора аналитических функций. Такое рассмотрение совместного действия операций добавления и вычитания позволяет также реализовать генерацию пробного фотон-добавленно-вычтенного ОМСВ состояния для повышения чувствительности фазозависимой интерферометрии. Рассмотрение проблем проекта будет проведено с учетом реалистичных параметров, прежде всего, потери фотонов внутри системы и неидеальных квантовых эффективностях фотон-разрешающих детекторов. Такие детекторы в последнее время доступны экспериментаторам и имеются в распоряжении коллектива данного проекта (производитель – ЗАО «СКОНТЕЛ»).
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
1
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
10500.0
|
| Дата начала |
2025-05-14
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-12-20026
|
| Дата контракта |
2025-05-14
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
531:530.145
|
| Количество просмотров |
10
|
| Руководитель работы |
Подошведов Сергей Анатольевич
|
| Руководитель организации |
Шипулин Леонид Викторович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-07-18 07:12:05 UTC, 2025-07-18 07:12:05 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
светоделитель; одно-модовое сжатое вакуумное состояние; комбинированное действие добавления и вычитания фотонов; оптические квантовые вычисления; квантовая инженерия света; оптическая фазово-зависимая квантовая метрология
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.05.15 - Квантовая механика
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
nioktr: {'id': 'MBKRDBWNR41D1CSZ7CL90YJ5'}
|
