Лаборатория Квантовых Процессов и Измерений Университета ИТМО

Квантовый имаджинг - относительно новый раздел квантовой оптики, который использует уникальные свойства квантовых корреляций, таких как квантовая запутанность, с целью получать изображения объектов с разрешением или любым другим критерием изображения превосходящим любые аналоги в классической оптике. Разработанные в лаборатории КПИ экспериментальные схемы квантового имаджинга могут послужить основой для устройств: фантомного (также двухфотонного или корреляционного) имаджинга квантовой литографии имаджинга с низким уровнем шумов (дробового) квантовых сенсоров и прочих устройств. Потенциально квантовый имаджинг может быть использован для хранения, передачи и обработки данных в квантовых компьютерах, а также для передачи шифрованной информации.

Квантовая теория информации является одним из наиболее развивающихся разделов современной науки. Она находится на стыке таких областей как квантовая физика, теория информации и математика. Краеугольной задачей в квантовой теории информации является оценка пропускных способностей квантовых каналов. Одним из основных направлений исследований в лаборатории является анализ информационных свойств различных неклассических состояний света. Для этого будут построены модели диссипативной динамики многомодовых состояний, описывающие их распространение в различных средах. На основе подобных физических моделей можно будет проводить информационный анализ реальных квантовых каналов, что позволит более точно описывать работу различных протоколов квантовой информатики и оценивать пропускные способности физических квантовых каналов.

Методы квантовой оптики чрезвычайно обширны, они открывают путь к уникальным теоретическим и экспериментальным исследованиям, причем как фундаментальным, так и прикладным. Особый интерес вызывают два основных направления исследований в этой области. Во-первых, это поиск и описание принципиально новых квантовых оптических эффектов, способов применения полезных эффектов и методов компенсации негативных. Во-вторых, это разработка новых математических моделей, описывающие порой хорошо знакомые с точки зрения классической теории оптические элементы в терминах квантовой теории более точным образом, что позволяет найти им новые, порой неожиданные, применения, адаптировать их использование для неклассического света.