Optik kuantum - kursus RUB 12.160. dari Pendidikan terbuka, pelatihan 18 minggu, Tanggal 30 November 2023.
Miscellanea / / November 30, 2023
Saat ini, Universitas Moskow adalah salah satu pusat pendidikan, sains, dan budaya nasional terkemuka. Menaikkan level personel yang berkualifikasi tinggi, mencari kebenaran ilmiah, fokus pada humanistik cita-cita kebaikan, keadilan, kebebasan - inilah yang kita lihat saat ini mengikuti universitas terbaik tradisi Universitas Negeri Moskow adalah universitas klasik terbesar di Federasi Rusia, sebuah objek warisan budaya yang sangat berharga dari masyarakat Rusia. Ini melatih siswa di 39 fakultas di 128 bidang dan spesialisasi, mahasiswa pascasarjana dan mahasiswa doktoral di 28 fakultas di 18 cabang ilmu pengetahuan dan 168 spesialisasi keilmuan, yang mencakup hampir seluruh spektrum universitas modern pendidikan. Saat ini, lebih dari 40 ribu mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, mahasiswa doktoral, serta spesialis dalam sistem pelatihan lanjutan sedang belajar di Universitas Negeri Moskow. Selain itu, sekitar 10 ribu anak sekolah belajar di Universitas Negeri Moskow. Karya ilmiah dan pengajaran dilakukan di museum, di pusat pendidikan dan praktik ilmiah, dalam ekspedisi, di kapal penelitian, dan di pusat pelatihan lanjutan.
1. Pengantar optik statistik.
Sinyal analitis, amplitudo kompleks, keadaan koheren dan termal
cahaya. Momen di lapangan. Fungsi korelasi. Properti bidang Gaussian. Dalil
Wiener-Khinchin. Teorema Van Zittert-Zernike. Interferometer Mach-Zehnder.
interferometer Young.
2. Konsep mode optik
Interferometer bintang Michelson. Interferometer bintang Brown-Twiss.
Kecerahan spektral. Energi dalam satu mode. Kuantisasi primer. Volume mode. Energi mode. Definisi mode. Volume deteksi. Jumlah mode terdaftar. Keadaan cahaya koheren dan termal multimode.
3. Kuantisasi medan elektromagnetik
Hubungan antara formalisme Hamilton dan formalisme mekanika kuantum.
Kuantisasi osilator harmonik mekanis. Transisi dari fungsi
Hamilton ke Hamiltonian. Variabel tak berdimensi dan komutatornya. Properti
osilator harmonik kuantum, hubungan ketidakpastian, minimum
energi, spektrum diskrit. Kuantisasi primer dan sekunder. Kuadratur bidang dan mereka
arti fisik untuk gelombang berjalan dan gelombang berdiri. Operator pembuatan dan pemusnahan foton. Transisi ke variabel kontinu: paket gelombang foton tunggal. Hubungan ketidakpastian untuk paket gelombang foton tunggal. Fluktuasi vakum.
4. Basis ruang Hilbert keadaan cahaya kuantum.
Deskripsi keadaan dunia yang berubah-ubah berdasarkan keadaan Fock. Dinamika keadaan Fock. Periode osilasi. Negara bagian kuadratur. Representasi Q- dan P-, fungsi gelombang kuadratur dari keadaan Fock. Dinamika operator penciptaan dan pemusnahan. Dinamika operator kuadratur dan distribusi kuadratur.
5. Ruang fase kuadratur P-Q
Distribusi gabungan pada kuadratur P dan Q. Fungsi Wigner. Definisi dan sifat utamanya. Fungsi Wigner dari keadaan kuadratur dan Fock. Volume minimum ruang fase. negara bagian yang koheren. Representasi mereka dalam basis Fock dan kuadratur. Dinamika keadaan yang koheren. Dinamika fungsi Wigner.
6. Fungsi Tomogram dan Wigner
Deskripsi pemecah berkas, interferensi Hong-Ou-Mandel. Deteksi homodyne. tomogram. Fungsi Wigner. Contoh tomogram dan fungsi Wigner dari superposisi keadaan Fock. Kucing dan anak kucing Schrödinger. Distribusi kuadraturnya, fungsi Wigner, dan tomogram.
7. Representasi negara-negara yang koheren dan transformasinya
Representasi negara-negara yang koheren. Fungsi karakteristiknya, sifat konvolusi. Transformasi fungsi kuasi-probabilitas pada beam splitter, pengukuran gabungan P dan Q, deskripsi kerugian, pergeseran fungsi Wigner. Pergeseran operator. Negara bagian yang bergeser. Contoh tomogram dan fungsi Wigner.
8. Kompresi kuadratur
Kompresi kuadratur Odomode dalam media nonlinier. Hamiltonian, transformasi Bogolyubov, transformasi kuadratur. Tomogram keadaan terkompresi. Nonklasikalitas negara terkompresi. Vakum terkompresi. Ekspansinya ke negara bagian Fock. Negara bagian terkompresi dan anak kucing Schrödinger
9. Keadaan cahaya non-klasik
Keadaan termal, ukuran non-klasikalitas Lee, momen faktorial, tanda-tanda non-klasikalitas, pengukuran momen faktorial. Pengelompokan dan antibunching foton. Teori fotodeteksi semiklasik.
10. Mengubah statistik foton pada beam splitter.
Hamiltonian dari beam splitter, implementasi operator pemusnahan dan pembuatan. Bagaimana pelepasan foton dapat menyebabkan peningkatan jumlah rata-rata? Konversi statistik foton pada beam splitter. Contoh keadaan Fock, koheren dan termal. Keterikatan mode berdasarkan jumlah foton. Membedakan keterjeratan dari korelasi.
11. Qubit polarisasi.
Sumber foton tunggal. Polarisasi. Dasar negara polarisasi. Bola Bloch dan Bola Poincaré. Polarizer, pelat fase, pemisah berkas polarisasi. Parameter Stokes dan pengukurannya. Tomografi keadaan kuantum. Tomografi proses kuantum.
12. Pengukuran pada qubit polarisasi. Dekomposisi POVM. Pengukuran yang lemah. Tomografi detektor.
13. Berbagai jenis pengkodean qubit dan penerapannya dalam kriptografi kuantum.
Pengkodean spasial, fase-temporal, frekuensi. Kriptografi kuantum. Protokol BB84, berbagai implementasinya. Menggunakan negara bagian yang koheren, bukan negara bagian Fock.
14. Komputasi kuantum. Banyak qubit yang tercampur.
Persiapan bersyarat dari keadaan terjerat. Pengukuran berdasarkan Bell. Teleportasi kuantum dan pertukaran keterikatan. Gerbang dua qubit nonlinier dan bersyarat. Konsep komputasi cluster. Pengambilan sampel boson.
15. Kompresi kuadratur mode ganda di media nonlinier.
Kebingungan berdasarkan kuadratur dan jumlah foton. Dekomposisi Schmidt. Kompresi polarisasi. Mengubah kompresi mode ganda menjadi kompresi mode tunggal pada pemecah berkas.
16. Hamburan parametrik spontan (SPR).
Sejarah penemuan. Sinkronisasi fase. Kurva perestroika. Lebar frekuensi dan spektrum sudut. Kebingungan dalam frekuensi dan vektor gelombang. Isolasi mode Schmidt. Persiapan bersyarat dari keadaan satu foton murni. Hubungan antara korelasi dan sifat spektral. Kompensasi dispersi.
17. Penerapan SPR dan keadaan terkompresi dalam metrologi.
Kalibrasi detektor bebas standar. Gambar tersembunyi (hantu). Interferensi dua foton, tomografi koherensi optik tepi, sinkronisasi jarak jauh
jam. Melanggar batas kuantum standar menggunakan kondisi cahaya yang diperas.
18. Pelanggaran ketidaksetaraan Bell
Prinsip determinisme dan perannya dalam sejarah ilmu pengetahuan. Bukti ketidaksetaraan Bell berdasarkan deskripsi klasik. Bukti pelanggaran pertidaksamaan Bell berdasarkan deskripsi kuantum. Uji eksperimental pelanggaran pertidaksamaan Bell.