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

Технология сверхпроводниковых кубитов развивается около 15 лет. Подготовлена база для развития нового подхода в квантовой информатике и к реализации новых типов приборов квантовой электроники на чипе. Наиболее перспективной и стратегически важной задачей является создание оптического квантового компьютера, в котором носителями информации являются фотоны. К сожалению, такая схема не может быть реализована сегодня в силу отсутствия надёжных источников фотонов и нелинейных элементов к полям одиночных фотонов. Основная цель данного проекта - исследование и разработка новых подходов для различных приложений в области микроволновой (в диапазоне нескольких гигагерц) фотоники на сверхпроводниковых квантовых структурах. Проект позволит создать элементную базу для квантовой информатики и для построения оптического квантового компьютера в микроволновом диапазоне. Важно также, что предлагаемые нами решения не ограничиваются квантовой информатикой и дадут вклад в создание приборов нового типа, а именно: сверхчувствительных детекторов; качественно новых приборов квантовой электроники на чипе, способных манипулировать с полями вплоть до единичных фотонов. В ходе выполнения проекта будут также разработаны квантовые системы с воспроизводимыми параметрами и большими временами когерентности, которые, в свою очередь, с большой вероятностью станут основой как «традиционных», так и новых практических приложений кубитов. Полученные при выполнении проекта результаты будут способствовать решению научно-технические задач в области квантовых коммуникаций и задач, направленных на создание компонентной базы для квантовых технологий Предлагаемый подход к решению основной задачи объединит преимущества твердотельных квантовых технологий и квантовой оптики и является новым, перспективным, но пока неисследованным.