Лаборатория фотоники и квантовых технологий

Научные результаты:

• Продемонстрированы физические принципы оптоволоконной квантовой сенсорики на основе микрокристаллов алмаза с центрами окраски.
• Разработаны новые полностью оптические методы диагностики сверхбыстрых фундаментальных квантовых явлений.
• Реализованы новые схемы генерации широкополосных квантовых состояний света на основе четырехволновых взаимодействий в оптических волокнах.
• Продемонстрированы методы оптоволоконной квантовой биотермометрии.
• Разработаны новые методы квантовая микроспектроскопии и спектрохронографии, а также методы оптической диагностики квантовых материалов на основе алмазов с центрами окраски.

Внедрение результатов исследования:

• Разрабатываемые в проекте квантовые сенсоры на базе дефектов типа азот-вакансия в алмазе (NV-центры) нашли практическое применение в решении задачи локального высокоточного измерения температуры в биологических объектах. Принцип действия основан на регистрации спектра спинового резонанса NV-центра при помощи сложной волноводной структуры, обеспечивающей одновременную доставку оптического и СВЧ-излучения.

• Подана заявка на патент 2018147357 «Интегральный оптоволоконный квантовый сенсор с каналом доставки СВЧ-излучения для термо- и магнитометрии».

Образование и переподготовка кадров:

• Ведется организация магистерской программы по теме «Квантовые технологии» совместно с университетом г. Кайзерлаутерн (Германия), в том числе по материалам проводимых исследований.

• Разработан и внедрен новый образовательный курс «Квантовая оптика».

• Защиты: 2 выпускные квалификационные работы магистра.

• Организовано прохождение курса повышения квалификации по теме «Неклассические световые поля; методы генерации и квантовые свойства» для 14 членов научного коллектива.

• Организованы международные конференции Workshop and School for Young Scientists on Advanced Photonics and Quantum Optics (2–5 августа 2017 г.), XV Международная научная конференция «Оптические технологии в телекоммуникациях» (21–23 ноября 2017 г.), 26-я Международная конференция по лазерной физике LPHYS’17 (16–20 июня 2017 г.), IV Российско-Германско-Французский симпозиум по лазерной физике (23–27 апреля 2018 г.) и «Фотоника и квантовые технологии» (16-18 декабря 2018 года).

• Организованы поездки по обмену опытом в лаборатории МГУ имени М. В. Ломоносова для молодых сотрудников КНИТУ-КАИ.

• Организован курс лекций «Неклассические световые поля: методы генерации и квантовые свойства» (с 9 по 13 апреля 2017 г.).

• В исследованиях участвуют 3 студента и 3 аспиранта КНИТУ–КАИ.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Квантово-оптическая лаборатория проходит этап оснащения самым современным оптическим оборудованием, которое вместе будет служить уникальной инфраструктурой для проведения фундаментальных и поисковых научных исследований в области разработки волноводных нелинейно-оптических методов получения квантовых состояний света для приложений квантовой оптики.

Другие результаты:

• Организован открытый семинар в КНИТУ–КАИ с докладом ведущего ученого по теме «Сверхкороткие световые импульсы в квантовой физике и квантовых технологиях» (26 декабря 2017 г.).

• Опубликована научно-популярная статья в журнале «Кот Шредингера».

Сотрудничество:

• Международный учебно-научный центр МГУ имени М. В. Ломоносова (Россия): совместные исследования (проведены теоретические и экспериментальные исследования световодных линий задержки на основе фторсодержащих полимеров)

• Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Россия): совместные исследования (проводятся исследования одиночных центров окраски в алмазной матрице)