Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Журнал технической физики

Генерация предельно-коротких импульсов при возбуждении нелинейной резонансной среды световым зайчиком, движущимся со сверхсветовой скоростью

Р. М. Архипов, D. O. Zhiguleva, А.В. Пахомов, М.В. Архипов, Ihar Babushkin, Н.Н. Розанов

Published Jan 1, 2018• 0 citations
Publisher

Abstract

Теоретически проанализирована возможность генерации квазиуниполярных предельно-коротких импульсов (длительностью в несколько периодов колебаний поля) при возбуждении кольцевой, нелинейной, резонасной среды световым " зайчиком".При этом зайчик вращается по кругу, вдоль которого распределены частицы среды, со скоростью, превосходящей скорость света в пустоте.Показано, что путем введения в систему задержки в виде фазовой пластинки возможно управлять формой, длительностью и амплитудой генерируемых импульсов.

DOI
10.21883/os.2018.04.45752.278-17

Related papers

Взаимодействие модулированных по фазе фемтосекундных импульсов с оптически плотной квазирезонансной средой паров рубидия

С. Н. Багаев, А. А. Преображенская, Н.А. Тимофеев +7 more

Впервые показано, что при изменении временных параметров возбуждающего импульса лазера (величина чирпа, длительность импульса и его амплитуда) можно управлять величиной и знаком эффекта " конденсации спектра" импульса на частоте резонансного перехода плотной резонансной среды.Важно отметить, что при этом энергия и спектр возбуждающего импульса остаются неизменными.С помощью прямых временных измерений также показано, что импульс индуцированного суперизлучения паров рубидия имеет осцилляторный характер и представляет собой длительный затухающий цуг коротких импульсов.Длительность и период повторения импульсов в цуге определяются плотностью атомов среды N 0 , а длительность всего импульса суперизлучения (10 ps) значительно превосходит длительность возбуждающего лазерного импульса (50 fs).

Журнал технической физики•Jan 1, 2018•0 citations

Генерация квантового ключа в свободном пространстве с помощью передачи поляризованных одиночных фотонов

Квантово-криптографические линии связи обеспечивают безопасность передаваемой информации, основываясь на законах квантовой механики.После передачи поляризованных одиночных фотонов по оптоволоконному или атмосферному каналу связи отправитель и получатель генерируют секретный двоичный ключ.С помощью данного ключа отправитель зашифровывает свое сообщение и пересылает его получателю по открытому каналу [1].Созданная нами ранее атмосферная квантово-криптографическая установка генерирует квантовый ключ по протоколу BB84 с помощью поляризационного кодирования одиночных фотонов.Измеренная ранее скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в ключе составляла 10 кбит/с и 6.5%, соответственно, при расстоянии между передатчиком и приемником, равном 20 см, и тактовой частоте импульсов 10 6 Гц [2].Для передачи информации используется излучение с длиной волны 780 нм, которое соответствует окну прозрачности атмосферы.Основу однофотонных детекторов составляют кремниевые лавинные фотодиоды.Для регистрации одиночных фотонов лавинные фотодиоды вводятся в постоянный гейгеровский режим, для чего напряжение питания фотодиодов поднимается выше напряжения пробоя, а также используется схема с пассивным гашением лавины.Для уменьшения частоты темновых импульсов фотодиоды охлаждаются до температуры 0 0 С.При таких параметрах максимальная эффективность однофотонной регистрации составляет 23%, а частота темновых импульсов с учетом стробирования -500 Гц.При увеличении расстояния между передатчиком и приемником уровень ошибок в квантовом ключе растет вследствие повышения потерь одиночных фотонов в канале связи.Когда уровень ошибок достигает значения 11%, сгенерировать абсолютно секретный ключ по протоколу ВВ84 невозможно.Для понижения уровня ошибок лавинные фотодиоды охлаждаются по возможности еще сильнее, что позволяет поднять их эффективность однофотонной регистрации

Высшая школа: научные исследования•Sep 1, 2023•0 citations

Контурно упорядоченные функции Грина в стохастической теории поля

Хонконен, Honkonen

КОНТУРНО УПОРЯДОЧЕННЫЕ ФУНКЦИИ ГРИНА В СТОХАСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ Приведен краткий обзор вопроса о функциональной формулировке теории возмущений для разнообразных функций Грина в квантовой теории поля.В частности, обсуждается контурно упорядоченное представление функций Грина при конечной температуре.Показано, что разложение зависящих от времени функций Грина по теории возмущений при конечной температуре можно построить с помощью стандартного правила Вика в функциональном виде без введения комплексного времени и эволюции вспять по времени.Обсуждается проблема факторизации соответствующего функционального интеграла.Функции Грина решения стохастических дифференциальных уравнений построены в форме Швингера-Келдыша с представлением в виде функционального интеграла с явно сплетающимися физическими и вспомогательными полями.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2013•3 citations

Взаимодействие прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой

Р. М. Архипов, Н.Н. Розанов

Интерес к униполярным импульсам в оптике связан с возможностью их эффективного воздействия на квантовые объекты. В работе изучается взаимодействие короткого прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой в условиях, когда длительность импульса меньше времен релаксации среды. Парадоксальным является тот факт, что поляризация и разность заселенностей среды осциллирует не на частоте Раби, а на частоте, пропорциональной сумме квадратов частоты резонансного перехода среды и частоты Раби импульса. Данное явление аналогично эффекту Штарка, которое заключается в сдвиге частот переходов среды в постоянном внешнем электрическом поле. Обсуждается возможность генерации излучения на частотах, превосходящих частоту резонансного перехода при возбуждении среды прямоугольным униполярным импульсом. Ключевые слова: униполярные импульсы, двухуровневая система, осцилляции Раби.

Журнал технической физики•Jan 1, 2020•0 citations

ГЕНЕРАЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ПЕРЕПУТАННЫХ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ СВЕТА В ВЫСОКОНЕЛИНЕЙНЫХ МИКРОСТУКТУРИРОВАННЫХ СВЕТОВОДАХ

М.С. Смирнов, И.В. Федотов, А.М. Смирнова +2 more

Особый интерес для различных приложений квантовых технологий вызывают методы генерации широкополосных бифотонов, поскольку они обладают ультракороткими временными корреляциями, высокой скоростью генерации, а также высокой степенью запутанности. Источником таких бифотонов могут служить микроструктурированные волокна благодаря эффекту спонтанного четырехволнового смешения. В ходе проделанной работы экспериментально были исследованы режимы генерации широкополосных перепутанных состояний света в двулучепреломляющем микроструктурированном световоде.

Nanoindustry Russia•Sep 11, 2020•0 citations

ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ УМНОЖИТЕЛИ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СГРУППИРОВАННЫХ ФОТОНОВ

В.Г. Попов

В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).

Nanoindustry Russia•Jun 30, 2025•0 citations
Теоретически проанализирована возможность генерации квазиуниполярных предельно-коротких импульсов (длительностью в несколько периодов колебаний поля) при возбуждении кольцевой, нелинейной, резонасной среды световым " зайчиком".При этом зайчик вращается по кругу, вдоль которого распределены частицы среды, со скоростью, превосходящей скорость света в пустоте.Показано, что путем введения в систему задержки в виде фазовой пластинки возможно управлять формой, длительностью и амплитудой генерируемых импульсов.
Впервые показано, что при изменении временных параметров возбуждающего импульса лазера (величина чирпа, длительность импульса и его амплитуда) можно управлять величиной и знаком эффекта " конденсации спектра" импульса на частоте резонансного перехода плотной резонансной среды.Важно отметить, что при этом энергия и спектр возбуждающего импульса остаются неизменными.С помощью прямых временных измерений также показано, что импульс индуцированного суперизлучения паров рубидия имеет осцилляторный характер и представляет собой длительный затухающий цуг коротких импульсов.Длительность и период повторения импульсов в цуге определяются плотностью атомов среды N 0 , а длительность всего импульса суперизлучения (10 ps) значительно превосходит длительность возбуждающего лазерного импульса (50 fs).
Квантово-криптографические линии связи обеспечивают безопасность передаваемой информации, основываясь на законах квантовой механики.После передачи поляризованных одиночных фотонов по оптоволоконному или атмосферному каналу связи отправитель и получатель генерируют секретный двоичный ключ.С помощью данного ключа отправитель зашифровывает свое сообщение и пересылает его получателю по открытому каналу [1].Созданная нами ранее атмосферная квантово-криптографическая установка генерирует квантовый ключ по протоколу BB84 с помощью поляризационного кодирования одиночных фотонов.Измеренная ранее скорость генерации «просеянного» квантового ключа и уровень ошибочных битов в ключе составляла 10 кбит/с и 6.5%, соответственно, при расстоянии между передатчиком и приемником, равном 20 см, и тактовой частоте импульсов 10 6 Гц [2].Для передачи информации используется излучение с длиной волны 780 нм, которое соответствует окну прозрачности атмосферы.Основу однофотонных детекторов составляют кремниевые лавинные фотодиоды.Для регистрации одиночных фотонов лавинные фотодиоды вводятся в постоянный гейгеровский режим, для чего напряжение питания фотодиодов поднимается выше напряжения пробоя, а также используется схема с пассивным гашением лавины.Для уменьшения частоты темновых импульсов фотодиоды охлаждаются до температуры 0 0 С.При таких параметрах максимальная эффективность однофотонной регистрации составляет 23%, а частота темновых импульсов с учетом стробирования -500 Гц.При увеличении расстояния между передатчиком и приемником уровень ошибок в квантовом ключе растет вследствие повышения потерь одиночных фотонов в канале связи.Когда уровень ошибок достигает значения 11%, сгенерировать абсолютно секретный ключ по протоколу ВВ84 невозможно.Для понижения уровня ошибок лавинные фотодиоды охлаждаются по возможности еще сильнее, что позволяет поднять их эффективность однофотонной регистрации
КОНТУРНО УПОРЯДОЧЕННЫЕ ФУНКЦИИ ГРИНА В СТОХАСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ Приведен краткий обзор вопроса о функциональной формулировке теории возмущений для разнообразных функций Грина в квантовой теории поля.В частности, обсуждается контурно упорядоченное представление функций Грина при конечной температуре.Показано, что разложение зависящих от времени функций Грина по теории возмущений при конечной температуре можно построить с помощью стандартного правила Вика в функциональном виде без введения комплексного времени и эволюции вспять по времени.Обсуждается проблема факторизации соответствующего функционального интеграла.Функции Грина решения стохастических дифференциальных уравнений построены в форме Швингера-Келдыша с представлением в виде функционального интеграла с явно сплетающимися физическими и вспомогательными полями.
Интерес к униполярным импульсам в оптике связан с возможностью их эффективного воздействия на квантовые объекты. В работе изучается взаимодействие короткого прямоугольного униполярного импульса с двухуровневой резонансной средой в условиях, когда длительность импульса меньше времен релаксации среды. Парадоксальным является тот факт, что поляризация и разность заселенностей среды осциллирует не на частоте Раби, а на частоте, пропорциональной сумме квадратов частоты резонансного перехода среды и частоты Раби импульса. Данное явление аналогично эффекту Штарка, которое заключается в сдвиге частот переходов среды в постоянном внешнем электрическом поле. Обсуждается возможность генерации излучения на частотах, превосходящих частоту резонансного перехода при возбуждении среды прямоугольным униполярным импульсом. Ключевые слова: униполярные импульсы, двухуровневая система, осцилляции Раби.
Особый интерес для различных приложений квантовых технологий вызывают методы генерации широкополосных бифотонов, поскольку они обладают ультракороткими временными корреляциями, высокой скоростью генерации, а также высокой степенью запутанности. Источником таких бифотонов могут служить микроструктурированные волокна благодаря эффекту спонтанного четырехволнового смешения. В ходе проделанной работы экспериментально были исследованы режимы генерации широкополосных перепутанных состояний света в двулучепреломляющем микроструктурированном световоде.
В докладе теоретически рассматривается взаимодействие группированных фотонов, то есть группы фотонов в одном квантовом состоянии поля, с однофотонными детекторами и детекторами с разрешением по числу фотонов. Показано, что использование матрицы однофотонных детекторов не в состоянии разрешать число фотонов в таких состояниях. В то же время использование фотоумножителей в виде вакуумных трубок с динодами позволяет разрешить число фотонов в таких состояниях со значительно большей эффективностью. Также в статье обсуждается повышение эффективности таких фотоумножителей и перспективы применения групповых состояний фотонов для квантового распределения ключей (КРК).