You are hereSLO: Skupina kvantové optiky

SLO: Skupina kvantové optiky


Výzkumná skupina zaměřená na experimenty v oblasti kvantové optiky byla ve Společné laboratoři optiky UP a FZÚ AV ČR (dále SLO) založena v roce 1995. Od té doby členové skupiny vybudovali laboratoře fotonové optiky, které tvoří experimentální protějšek k teoretičtěji zaměřeným kvantově-optickým výzkumům Katedry optiky.
 

Hlavní projekty v uplynulých 15 letech

  • Kvantová kryptografie
    Kvantově zabezpečený přenos kryptografického klíče.
  • Kvantový generátor náhodných čísel
    Skutečně náhodná čísla, nikoli počítačem generovaná pseudo-náhodná.
  • Experimenty s fotonovými páry
    Spontánní parametrická down-konverze (SPDC) může sloužit jako kvalitní zdroj jednotlivých fotonů pro kvantově-optické experimenty.

    • detektor rozlišující jednotlivé fotony
      Vláknové detektory založené na rozštěpení multifotonového stavu na posloupnost stavů řádově slabších.
    • experimentální ověřování relací neurčitosti
      Interferenční experimenty studující korelace energie a času fotonových párů.
    • parametrická fluorescence v krystalech
      Studium vlastností fotonových párů v krystalech teoretické, numerické i experimentální.
  • Kvantové zpracování informace (QIP)
    Laserem generované fotony slouží jako nosiče kvantové informace („qubity“). Pro zpracování této informace stačí lineární optické elementy (dělič svazků, fázový posuv).

    • kvantové multimetry
      Tato zařízení slouží k měření stavu fotonu bez předchozí znalosti polarizační báze.
    • předpověď výsledku komplementárního měření
      Kvantová korelace mezi fotony v páru může být použita k předpovědi výsledku měření na jednom z fotonů na základě výsledku měření na fotonu druhém.
    • zakódování 2 qubitů do 1 qutritu
      Tříhladinový čistý stav („qutrit“) může nést stejné množství informace jako dva nekorelované qubity.
    • klonování qubitů
      Ačkoli dokonalé kopírování kvantových stavů je vyloučené principy kvantové mechaniky, přibližné kopírování možné je.
    • brána pro QIP
      Zkonstruovali jsme zařízení pro přesnou kontrolu kvantových stavů.
    • příprava Knill-Laflamme-Milburnových stavů
      Jednou z hlavních překážek QIP je pravděpodobnostní povaha téměř všech QIP schémat. Tato nevýhoda ovšem může být překonáma.
  • Nelineární vrstevnaté struktury jako zdroje fotonových párů
    Vytvořili jsme detailní vektorový model SPDC, jak semiklasický tak kvantový, který popisuje spektrální, časové i prostorové charakteristiky generovaných fotonových párů.

    • periodicky pólované nelineární krystaly
      I zde jsme prováděli studium jejich chování s ohledem na generování fotonových párů.

Plány do budoucna

Chceme pokračovat s pracemi v oblasti kvantového zpracování informace. Zvláštní pozornost chceme věnovat schématům obsahujícím Kwiatův zdroj fotonových párů.