Квантовая запутанность фотонов на основе их взаимодействия со свободными электронами

В настоящее время во всем мире одним из приоритетным направлением развития науки и техники стали исследования в области квантовых технологий и, в частности, квантовой запутанности. Одним из таких направлений это изучение процессов взаимодействия фотонов с веществом и их квантовая запутанность. Как хорошо известно квантовая запутанность приводит к таким направлениям как квантовые коммуникационные протоколы, квантовая криптография, квантово-плотное кодирование, квантовые вычислительные алгоритмы и телепортация, а также создание квантового компьютера. Одной из главных проблем квантовой информатики это передача квантово-запутанных частиц на большие расстояния и квантовая декогеренция. Эти проблемы являются центральными, поскольку имеющиеся источники генерации квантово-запутанных частиц и квантовая декогеренция препятствуют этому процессу. Эти проблемы пытаются решить различными способами от создания мощных источников квантово-запутанных частиц до использования различных методов уменьшения квантовой декогеренции (использование крайне низких температур и высокого вакуума, а с другой стороны, введение в квантовые вычисления кодов, устойчивых к ошибкам, связанным с декогеренцией). В качестве квантово-запутанных частиц часто используют фотоны, поскольку метод получения таких фотонов наиболее простой и развит с технической точки зрения, например, это спонтанное параметрическое рассеяние света (СПРС) или использование светоделителей на выходных портах которого появляются квантово-запутанные фотоны. У каждого методы есть своя вероятность образования квантово-запутанных частиц и своя статистика. В связи с этим появление новых идей и методов, где появляются запутанные состояния фотонов является крайне актуальной задачей. Представленная тема проекта "Квантовая запутанность фотонов на основе их взаимодействия со свободными электронами" является новым направлением, где можно получить фотоны с большой квантовой запутанностью и новыми квантовыми состояниями, не реализуемыми в других методах.