Фотоника в микроволновом диапазоне для квантовой информатики и квантовой электроники на чипе

В развитии технологии сверхпроводниковых кубитов наиболее перспективной и стратегически важной задачей является создание оптического квантового компьютера, в котором носителями информации являются фотоны. Такую схему сложно реализовать из-за отсутствия надёжных источников фотонов и нелинейных элементов к полям одиночных фотонов. Эти недостатки могут быть устранены, если использовать сверхпроводниковые квантовые системы, обладающими всеми необходимыми качествами для реализации как высокоэффективных источников фотонов в открытую копланарную линию, так и в качестве нелинейных элементов для взаимодействия одиночных фотонов. Основная цель проекта - исследование и разработка новых подходов к различным приложениям в области микроволновой фотоники. Предусмотрено выполнение следующих работ: изучение различных подходов к контролю одиночных микроволновых фотонов; исследование возможности детектирования слабого микроволнового излучения; исследование возможности генерации контролируемых фотонных состояний; разработка детекторов слабого микроволнового излучения; разработка источников фотонов по требованию; экспериментальная реализация генерации одиночных фотонов; генерация многофотонных и запутанных фотонных состояний; демонстрация возможности взаимодействия одиночных фотонов. Создана элементная база для квантовой информатики и для построения оптического квантового компьютера в микроволновом диапазоне.