Kvantoptika - kursus 12 160 RUB. alates Avatud koolitus, koolitus 18 nädalat, kuupäev 30. november 2023.
Varia / / November 30, 2023
Praegu on Moskva ülikool üks juhtivaid rahvusliku hariduse, teaduse ja kultuuri keskusi. Kõrgelt kvalifitseeritud personali taseme tõstmine, teadusliku tõe otsimine, keskendumine humanistlikule headuse, õigluse, vabaduse ideaalid – see on see, mida me täna näeme parima ülikooli järgijana traditsioonid Moskva Riiklik Ülikool on Vene Föderatsiooni suurim klassikaline ülikool, eriti väärtuslik Venemaa rahvaste kultuuripärandi objekt. Koolitatakse üliõpilasi 39 teaduskonnas 128 valdkonnas ja erialal, kraadiõppureid ja doktorante 28 erialal. teaduskondi 18 teadusharul ja 168 teaduserialal, mis hõlmavad peaaegu kogu kaasaegse ülikooli spektri haridust. Praegu õpib Moskva Riiklikus Ülikoolis üle 40 tuhande üliõpilase, kraadiõppuri, doktorandi, aga ka täiendõppesüsteemi spetsialisti. Lisaks õpib Moskva Riiklikus Ülikoolis umbes 10 tuhat koolilast. Teaduslikku tööd ja õppetööd tehakse muuseumides, õppe- ja teaduspraktikabaasides, ekspeditsioonidel, uurimislaevadel ja täiendõppekeskustes.
1. Sissejuhatus statistilisse optikasse.
Analüütiline signaal, komplekssed amplituudid, koherentsed ja termilised olekud
Sveta. Põllu hetked. Korrelatsioonifunktsioonid. Gaussi väljade omadused. Teoreem
Viiner-Hintšin. Van Zittert-Zernike teoreem. Mach-Zehnderi interferomeeter.
Youngi interferomeeter.
2. Optilise režiimi kontseptsioon
Michelsoni tähtede interferomeeter. Brown-Twissi tähtede interferomeeter.
Spektri heledus. Energia ühes režiimis. Esmane kvantimine. Moe maht. Moe energia. Moe definitsioon. Tuvastamise maht. Registreeritud režiimide arv. Valguse mitmemoodiline koherentne ja termiline olek.
3. Elektromagnetvälja kvantimine
Hamiltoni formalismi seos kvantmehaanika formalismiga.
Mehaanilise harmoonilise ostsillaatori kvantimine. Üleminek funktsioonist
Hamilton Hamiltoniani. Mõõtmeteta muutujad ja nende kommutaator. Omadused
kvantharmooniline ostsillaator, määramatuse seos, miinimum
energia, diskreetne spekter. Primaarne ja sekundaarne kvantimine. Väljakvadratuurid ja nende
liikuvate ja seisvate lainete füüsiline tähendus. Footonite loomise ja hävitamise operaatorid. Üleminek pidevatele muutujatele: ühe footoni lainepakett. Ühefootonilise lainepaketi määramatuse suhted. Vaakumi kõikumised.
4. Valguse kvantolekute Hilberti ruumi alused.
Valguse suvalise oleku kirjeldus Focki olekute alusel. Focki olekute dünaamika. Võnkumise periood. Kvadratuursed olekud. Q- ja P-, Focki olekute kvadratuurlainefunktsioonide esitused. Loomise ja hävitamise operaatorite dünaamika. Kvadratuurioperaatorite ja kvadratuurijaotuste dünaamika.
5. Kvadratuuride P-Q faasiruum
Ühine jaotus kvadratuuride P ja Q vahel. Wigner funktsioon. Selle määratlus ja peamised omadused. Kvadratuuri ja Focki olekute Wigneri funktsioonid. Faasiruumi minimaalne maht. Sidusad olekud. Nende esitus Focki ja kvadratuuri alusel. Koherentsete olekute dünaamika. Wigneri funktsioonide dünaamika.
6. Tomogrammid ja Wigneri funktsioonid
Kiirjaoturi kirjeldus, Hong-Ou-Mandeli häired. Homodüüni tuvastamine. Tomogramm. Wigner funktsioon. Näited tomogrammidest ja Focki olekute superpositsioonide Wigner-funktsioonidest. Schrödingeri kassid ja kassipojad. Nende kvadratuurjaotused, Wigneri funktsioonid ja tomogrammid.
7. Koherentsete olekute ja nende teisenemiste esitused
Sidusate olekute esitused. Nende iseloomulikud funktsioonid, konvolutsiooniomadused. Kvaasitõenäosusfunktsioonide teisendused kiirejaguril, P ja Q ühine mõõtmine, kadude kirjeldus, Wigner funktsiooni nihe. Vahetuse operaator. Nihutatud olekud. Tomogrammide ja Wigneri funktsioonide näited.
8. Kvadratuurne kokkusurumine
Odomoodi kvadratuurne kokkusurumine mittelineaarses keskkonnas. Hamiltoni, Bogolyubovi teisendus, kvadratuurteisendus. Kokkusurutud olekute tomogrammid. Kokkusurutud olekute mitteklassikalisus. Kokkusurutud vaakum. Selle laienemine Focki osariikidesse. Kokkusurutud olekud ja Schrödingeri kassipojad
9. Valguse mitteklassikalised olekud
Termilised olekud, Lee mitteklassikalisuse mõõt, Faktorilised momendid, mitteklassikalisuse märgid, faktoriaalsete momentide mõõtmine. Footonite rühmitamine ja kimpude vastane moodustamine. Poolklassikaline fototuvastuse teooria.
10. Footonite statistika muutmine kiire jaoturi juures.
Kiirjaoturi Hamiltonian, hävitamise ja loomise operaatorite rakendamine. Kuidas võib footoni eraldumine kaasa tuua keskmise arvu suurenemise? Footonistatistika teisendamine kiirjaguris. Näide Focki, koherentsete ja termiliste olekute kohta. Režiimide põimumine footonite arvu järgi. Põimumise eristamine korrelatsioonist.
11. Polarisatsiooni kubit.
Üksikute footonite allikad. Polarisatsioon. Polarisatsiooniseisundite alused. Blochi kera ja Poincaré kera. Polarisaatorid, faasiplaadid, polarisatsioonikiire jaoturid. Stokesi parameetrid ja nende mõõtmine. Kvantolekute tomograafia. Kvantprotsesside tomograafia.
12. Mõõtmised polarisatsioonikubitil. POVM-i lagunemine. Nõrgad mõõdud. Detektortomograafia.
13. Erinevad kubitikodeeringu tüübid ja nende rakendamine kvantkrüptograafias.
Ruumiline, faas-ajaline, sageduskodeerimine. Kvantkrüptograafia. BB84 protokoll, selle erinevad teostused. Focki olekute asemel koherentsete olekute kasutamine.
14. Kvantarvutus. Palju segaseid qubitte.
Põimunud olekute tingimuslik ettevalmistus. Mõõtmine Belli baasil. Kvantteleportatsioon ja takerdumise vahetus. Mittelineaarsed ja tingimuslikud kahe qubit väravad. Klasterarvutuse kontseptsioon. Bosoni proovide võtmine.
15. Kahe režiimiga kvadratuurne tihendus mittelineaarses kandjas.
Segadus kvadratuuride ja footonite arvu järgi. Schmidti lagunemine. Polarisatsiooni kokkusurumine. Kaherežiimilise tihenduse teisendamine üherežiimiliseks tihendamiseks kiirjaguril.
16. Spontaanne parameetriline hajumine (SPR).
Avastamise ajalugu. Faasi sünkroonsus. Perestroika kõverad. Sageduse laius ja nurkspektrid. Segadus sagedustes ja lainevektorites. Schmidti režiimide isoleerimine. Puhta ühefootonilise oleku tingimuslik valmistamine. Seos korrelatsiooni ja spektraalsete omaduste vahel. Dispersioonikompensatsioon.
17. SPR ja tihendatud olekute rakendamine metroloogias.
Standardivaba detektorite kalibreerimine. Varjatud (kummitus)pildid. Kahe fotoni interferents, serva optiline koherentsus tomograafia, kaugsünkroniseerimine
tundi. Standardse kvantlimiidi ületamine pigistatud valguse olekute abil.
18. Belli ebavõrdsuse rikkumine
Determinismi printsiip ja selle roll teaduse ajaloos. Belli ebavõrdsuse tõestus klassikalise kirjelduse põhjal. Belli ebavõrdsuse rikkumise tõestus kvantkirjelduse põhjal. Belli ebavõrdsuse rikkumise eksperimentaalsed testid.