Разработка базовых принципов генерации однофотонных состояний на основе нелинейных эффектов в фотонно-кристаллических волокнах

Проект посвящен теоретическому и экспериментальному исследованию проблем генерации чистых и широкополосных однофотонных состояний в фотонно-кристаллических волокнах с помощью нелинейных эффектов спонтанного параметрического рассеяния (СПР) и спонтанного четырехволнового смешения (СЧВС). Для приготовления чистых однофотонных состояний планируется использовать широкополосные спектрально ограниченные импульсы лазерной накачки фемтосекундной длительности. Фотонно-кристаллисеские волокна позволяют управлять спектральными характеристиками, дисперсией и модовой структурой генерируемых в процессе СПР и СЧВС фотонов. В рамках проекта будет произведен подбор и расчет структур фотонно-кристаллических волокон, оптимизированных под фемтосекундную накачку и режим генерации чистых однофотонных состояний. Планируется провести поисковые эксперименты по генерации и измерению таких состояний. Решение поставленных задач позволит разработать источник чистых однофотонных состояний, с шириной однофотонного импульса до 10 ТГц, обладающий высокой частотой следования фотонов, хорошо совместимый с оптоволоконными линиями связи. Такие однофотонные источники могут применяться для экспериментальной реализации оптической квантовой памяти, оптических квантовых повторителей и других устройствах квантовой информатики.