Квантовая оптика – это наука о неклассических свойствах световых полей и их информационных приложениях. В том случае, если в световом импульсе содержится всего несколько фотонов, такие поля хорошо описываются в базисе дискретных состояний Фока, и тогда говорят о малофотонной квантовой оптике.

Экспериментальный практикум «Малофотонная квантовая оптика» содержит девять работ. В некоторых из них выделено несколько задач.

1. Знакомство с установкой по малофотонной оптике.

2. Поляризационная оптика (знакомство с поляризационными оптическими элементами).

2.1. Поляризационные элементы.

2.2. Поляризационные состояния света.

3. Проверка нарушения неравенств Белла.

4. Томография поляризационных кубитов и куквартов.

5. Томография однокубитных квантовых процессов.

6. Квантовое распределение ключа.

6.1. Протокол BB84 (версия 1).

6.2. Протокол BB84 (версия 2).

6.3. Протокол Экерта.

7. Статистика фотонов.

7.1. Когерентное состояние света.

7.2. Тепловые состояния света.

7.3. Условное однофотоное состояние.

8. Квантовый генератор случайных чисел.

9. Интерференция Хонга-У-Манделя.

Моделирование экспериментов на виртуальном оптическом столе имеет ряд особенностей. В частности, блок оптической схемы экспериментальной установки, отвечающий за создание однофотонного источника, представлен в виртуальной среде одним элементом «однофотонный источник». Это упрощает моделирование, и позволяет сосредоточится на исследуемых эффектах и протоколах. Пока что созданный код позволяет полностью промоделировать эксперименты под номерами: 2.1, 2.2, 5 и 6.1. В остальных экспериментах, на данный момент, возможно лишь частичное моделирование. Мы надеемся в дальнейшем дописать необходимый код. Если вам интересна эта задача и вы готовы в ней поучаствовать, обращайтесь к нам:

Лаборатория квантовой оптики, физический факультет, корпус А, ком. 312.