Исследование генерации управляемых фотонных пар в световодах с активно формируемой дисперсией

Исследование возможности генерации чистых однофотонных состояний необходимо в ряде приложений: квантовые вычислительные схемы, квантовая криптография, протоколы квантовых коммуникаций, квантовая метрология и т.д. Сформированные фотоны как правило, не будут в чистом состоянии, и необходимо устранить все корреляции в каждой степени свободы фотонной пары, то есть, сделать двухфотонное состяние факторизуемым. В противном случае сгенерированные фотоны будут в смешанном состоянии, и, следовательно, непригодны для использования в “квантовых логических воротах”. Наиболее перспективными методами генерации фотонных пар для формирования чистых однофотонных состояний являются методы на основе применения нелинейных волноводов и оптических волокон. Ключевым преимуществом фотонно-кристаллических световодов является возможность активного формирования частотного профиля дисперсии и пространственного профиля электромагнитного поля волноводных мод путем изменения структуры волокна. Данные световоды дают возможность сформировать сложные частотные профили дисперсии, в отличие от стандартных оптических волокон. Оптическая параметрическая генерация в фотонно-кристаллических волокнах позволяет создать эффективные источники коррелированных фотонных пар. Разработка новых подходов к решению вопросов совершенствования световодных систем для генерации специальных квантовых состояний света для приложений квантовой коммуникации и квантовой обработки информации является актуальной задачей.