Д-р С.Г. Лукишова из Института оптики Рочестерского университета прочитала лекцию «Однофотонные источники для надежной квантовой коммуникации»

26 сентября состоялась лекция для студентов специалитета, магистратуры и аспирантуры НИЯУ МИФИ «Однофотонные источники для надежной квантовой коммуникации» доктора Лукишовой Светланы Глебовны (S.G. Lukishova) из Института оптики Рочестерского университета, США (Institute of Optics, University of Rochester). Визит организован Институтом магистратуры и Центром плазменных и лазерных технологий (ПЛИТ).

Д-р С.Г Лукишова – руководитель группы и старший научный сотрудник Института оптики Рочестерского университета (Рочестер, штат Нью Йорк, США), научный редактор журнала Optics Letters в области нанофотоники, нелинейной оптики и жидких кристаллов. Автор более 200 работ в области квантовой нанофотоники, нелинейной оптики и лазерной физики, имеет индекс Хирша h = 12. Окончила с отличием Факультет общей и прикладной физики Московского физико-технического института и его аспирантуру, работая в Физическом Институте имени Лебедева РАН. После успешной предзащиты докторской диссертации в Институте общей физики РАН приняла предложение научной работы в США в 1997 году.

Источники одиночных фотонов – это неклассические источники света, в которых все фотоны разделены во времени, так называемая антигруппировка (antibunching). В обычных источниках света, например от ламп накаливания, солнца или лазеров антигруппировку получить невозможно даже при малом числе фотонов. Для создания источников света с антигруппировкой применяются одиночные излучатели (атомы, ионы, молекулы, квантовые точки, центры окраски), которые при возбуждении лазерным излучением испускают одиночные фотоны. Для управления излучением одиночных фотонов применяются микро-нано резонаторы, различные плазмонные наноструктуры или метаматериалы. Практическое применение таких источников – надежная квантовая коммуникация. Предложены также схемы квантовых компьютеров на фотонах с антигруппировкой. Такие источники света необходимы для многих экспериментов фундаментальной физики. Доклад состоял из следующих частей: (1) статистика различных фотонных источников; (2) популярный протокол BB84 для квантовой криптографии с поляризованными одиночными фотонами; (3) излучатели для источников одиночных фотонов, работающих при комнатной температуре (коллоидные полупроводниковые квантовые точки, центры окраски в наноалмазах, трехвалентные редкоземельные ионы в нанокристаллах); (4) фотонные и плазмонные наноструктуры для управления излучением одиночных фотонов и методы их изготовления.

В ходе визита Д-ра Лукишовой в НИЯУ МИФИ обсуждены детали договора о сотрудничестве между НИЯУ МИФИ и Рочестерским университетом в области науки и образования. В образовательной области, договор предусматривает, в частности, обмены преподавателями, аспирантами, магистрами и студентами старших курсов, а также установление двухлетней программы полного цикла двойных магистерских дипломов в области оптики. Программа визита Д-ра Лукишовой включала также обсуждение результатов совместных научных исследований, по которым подготовлены две научные статьи.

Институт оптики Рочестерского университета был основан в 1929 году на средства гранта от фирм Kodak и Baush and Lomb и предложил первую в США образовательную программу в области оптики. Институт включает академическое (образовательное) отделение и исследовательский центр и входит в состав Школы (Факультета) технологии и прикладных наук Рочестерского университета. Деятельность Института оптики направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов в областях физической оптики, прикладной оптики и оптических технологий. Институт имеет право подготовки бакалавров, магистров и аспирантов по специальности «Оптика». Институтом присвоено более 2400 степеней по оптике, т.е. примерно половина всех степеней, защищенных в США по данной специальности. Институт оптики проводит исследования в областях биомедицинской оптики, теории когерентности, волоконной оптики, квантовой оптики, лазерной физики, поляризации, нелинейной оптики, лазерных термоядерных реакций, нанооптики и нанотехнологий. Преподаватели, исследователи и студенты Института оптики поддерживают тесные контакты с Лабораторией лазерной энергетики (Laboratory for Laser energetics, LLE) Рочестерского университета, основанной в 1970 году как исследовательский и образовательный центр в области взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом.