ГлавнаяУниверситет ИТМО
2018-04-11
Дмитрий Вавулин, аспирант кафедры Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, стал лауреатом «Премии Правительства Санкт-Петербурга»!
 
  Дмитрий Вавулин стал лауреатом «Премии Правительства Санкт-Петербурга победителям конкурса грантов для студентов вузов, расположенных на территории Санкт-Петербурга, аспирантов вузов, отраслевых и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга». Конкурс грантов проводится Правительством Санкт-Петербурга ежегодно, и основной целью его является развитие научной деятельности молодежи. Конкурс проводится по следующим направлениям:
  • гуманитарные науки;
  • естественные и точные науки;
  • технические науки;
  • медицинские науки;
  • культура и искусство.
  Дмитрий Вавулин участвовал в конкурсе по направлению «естественные и точные науки» с пректом: «Устойчивая генерация фотонных пар, запутанных по орбитальному угловому моменту, в закрученных нелинейных массивах волноводов». Этот проект является совместной работой учёных из Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и Австралийского Национального Университета. Одним из результатов проекта стало то, что учёные смогли описать процесс устойчивой генерации фотонных пар, запутанных по орбитальному угловому моменту, в закрученных нелинейных массивах волноводов.
  Квантовые бифотонные состояния, запутанные по орбитальному угловому моменту (ОУМ) обеспечивают множество важных возможностей для различных квантовых приложений. Эти состояния могут принести пользу приложениям квантовой криптографии и телепортации путём расширения алфавита квантовой криптографии для увеличения скорости передачи информации, обеспечивая при этом абсолютно безопасную коммуникацию. Так как состояния с ОУМ могут быть хрупкими при наличии дефектов и неоднородностей в оптическом волокне, недавно было предложено решение этой проблемы. Недавно было показано, что закрученные многоядерные фотонно-кристаллические волокна обеспечивают надежную передачу состояний с ОУМ. Это происходит потому, что закручивание вводит различие в константах распространения между ОУМ с положительными и отрицательными зарядами, так что нежелательное рассеяние между этими состояниями подавляется.
  Важнейшие результаты проекта представлены Д. Вавулиным и А. Сухоруковым в статье, опубликованной в журнале "Physical Review A" (https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.96.013812). Авторами описано теоретическое исследование генерации фотонных пар через процесс СЧВС и их распространение в закрученных массивах волноводов с кубической нелинейностью. Такие структуры могут быть созданы посредством записи фс-лазера в стекле или путем закручивания многоядерных волокон.

 

  «В нашей работе мы сформулировали и уравнения для описания предложенной модели для классической волны накачки и квантовой волновой функции бифотонов. Далее, мы получили в общем виде аналитические решения для однородных (бездефектных) закрученных массивов волноводов и сформулировали условия для генерации сигнальных и холостых фотонов с конкретными орбитальными угловыми моментами. Также, мы привели численные модели, демонстрирующие влияние неоднородностей в волноводе и иллюстрирующие устойчивую генерацию состояний с орбитальными угловыми моментами в закрученных массивах волноводов, в отличие от прямых массивов, где состояния с ОУМ сильно искажаются из-за рассеяния на дефектах», – комментирует разработку Дмитрий Вавулин, ведущий автор статьи, аспирант кафедры Фотоники и оптоинформатики и научный сотрудник лаборатории Квантовой информатики Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО.
  В работе показано, что в закрученных по спирали массивах волноводов может быть достигнута устойчивая генерация фотонных пар с требуемым ОУМ, в отличие прямых массивов волноводов. Основываясь на недавней экспериментальной демонстрации передачи классических состояний ОУМ через закрученные волокна, полученные результаты указывают на возможность развития квантовых коммуникаций для криптографии и прочих приложений путем объединения надежной генерации фотонных пар в закрученных структурах и их последующей передачи через закрученные оптические волокна.
 
Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam