Объектом исследования диссертации являются протоколы квантовой томографии состояний и процессов. Цель заключается в экспериментальной проверке и разработке протоколов адаптивной томографии для повышения точности восстановления неизвестного квантового состояния или процесса по сравнению с существующими подходами. Для приготовления квантовых состояний использовалось спонтанное параметрическое рассеяние в нелинейных кристаллах. Результаты работы можно применять при практической реализации квантовых вычислительных устройств и их отладке. В ходе работы экспериментально показано, что метод адаптивной байесовской томографии имеет более высокую точность восстановления неизвестных квантовых состояний и процессов по сравнению со стратегией случайных измерений. Также адаптивный метод менее подвержен влиянию аппаратных погрешностей. В ходе работы был разработан и экспериментально проверен алгоритм томографии высокоразмерных двухкомпонентных систем, а также исследован метод теневой томографии.
СкачатьДиссертационная работа посвящена исследования пространственных корреляционных свойств спонтанного параметрического рассеяния. Также в работе предложен оригинальный метод томографии детектора пространственных мод и изучаются вопросы квантовой интерференции в схеме Юнга.
СкачатьДиссертационная работа посвящена разработке новых способов управления частотно-угловым спектром бифотонного поля, экспериментальном и теоретическом исследовании возможностей этих способов, а также сравнению их с существующими на сегодняшний день.
СкачатьДиссертационная работа посвящена экспериментальному изучению многоуровневых квантовых систем, реализованных на основе различных степеней свободы бифотонного поля. Рассматриваются вопросы связанные с приготовлением и измерением квантовых состояний в контексте возможности их использования в различных протоколах квантовой информации.
СкачатьДанная работа посвящена изучению методов определения границ практического квантового превосходства. Это задача, призванная на примере конкретных случаев продемонстрировать существование искомого преимущества. Оригинальная часть работы заключается в реализации симулятора квантового компьютера на основе холодных атомов, выработке реалистичной модели учёта ошибок и в проведении математического моделирования с целью определения границы превосходства для перспективных квантовых компьютеров данного типа. Также исследуется динамика состояния квантового регистра под действием ошибок разных типов. В результате было продемонстрировано, что квантовое превосходство для квантовых компьютеров с данным типом аппаратной архитектуры достижимо уже при наличии в регистре нескольких десятков кубитов. Данные значения являются реалистичными и вполне осуществимыми на практике.
СкачатьВ рамках данной дипломной работы были поставлены следующие задачи:
Конечной целью данной работы являлась разработка метода генерации упорядоченных массивов одиночных атомов произвольной конфигурации.
СкачатьВ данной работе рассматриваются способы создания и характеризации линейно-оптических преобразователей на основе интегральной фотоники. Теоретически и экспериментально изучается интегральное фотонное устройство, способное преобразовывать фотонные состояния, тестируются возможности устройства и разрабатываются методы эффективного управления устройством.
СкачатьВ данной работе рассматривается применение байесовских статистических методов к задаче томографии квантовых процессов Целью работы была реализация адаптивного байесовского алгоритма томографии процессов с последующим применением для экспериментальной томографии преобразования поляризации в интегрально-оптических чипах.
СкачатьВ данной дипломной работе представлен литературный обзор статей, посвященны хуправлению угловым спектром СПР путем генерации пучка накачки в пространственных поперечных модах Гаусса-Эрмита и Гаусса-Лаггера. Отдельное внимание уделено вопросу фокусировки накачки в кристалл и ее влиянию на число генерируемых при СПР мод. В оригинальной части рассмотрена реализация эксперимента по исследованию кросс-корреляций между пространственными модами сигнального и холостого фотонов в базисе Гаусса-Эрмита, в том числе при преобразовании моды накачки в низшие моды Гаусса-Эрмита с последующей генерацией состояний белловского типа на основе пространственных степеней свободы фотона.
СкачатьРабота посвящена экспериментальной реализации протокола адаптивной байесовской томографии. Алгоритм позволяет томографировать состояния высокой размерности. Экспериментальная реализация проведена для четырёхмерных систем (куквартов). В качестве кукварта выступает поляризационное состояние пары фотонов, генерируемых в процессе спонтанного параметрического рассеяния (СПР) на двух нелинейных кристаллах со взаимно перпендикулярными осями.
СкачатьОдной из фундаментальных задач современной физики является управление параметрами квантовых систем. Существует множество квантовых систем разнообразной природы, одной из которых является бифотонное поле, генерируемое в процессе СПР. Поскольку задачи, в которых применяется бифотонное поле, требуют точного контроля его спектральных характеристик, то встает задача поиска метода управления частотным спектром бифотонного поля. В литературном обзоре представлены основные методы уширения частотного спектра бифотонного поля, а также основные задачи, требующие применения бифотонного поля с широким спектром. В оригинальной части предложен новый метод создания бифотонного поля с широким частотным спектром, сосредоточенным в одной угловой моде.
СкачатьРабота посвящена обзору и систематизации существующих на данный момент методов управления бифотонным спекетром, а также изучению возможностей уширения спектра за счет неоднородного нагрева кристалла, в котором происходит генерация бифотонов в результате СПР. В заключении демонстрируются недостатки и преимущества данного метода по сравнению с реализованными ранее.
СкачатьЦелью работы является разработка методов экспериментального приготовления произвольных состояний четырехуровневых квантовых систем (куквартов). Для экспериментальной реализации куквартов использовались поляризационные состояния двухмодовых бифотонов. Предложенные методы нашли приложение в реализации детерминистического протокола квантового распределения ключа.
Скачать