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

Photonics Russia

Источники одиночных фотонов: обзор. Часть 4

V. G. Krishtop

Published May 25, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

В данном обзоре рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Ранее в первой части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(5): 376–396) обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии их характеризации, описывались источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. Во второй части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(8): 610–620) были рассмотрены ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах. В третьей части (Photonics Russia. 2025; 19(1): 28–38) рассмотрены однофотонные источники на углеродных нанотрубках и дефектах в них (инженерия дефектов в нанотрубках), на нанокристаллах и слоистых нанокристаллах. В заключительной части рассмотрены однофотонные источники на коллективных состояниях в ансамблевых системах, на одиночных молекулах и ионах металлов в полимерной матрице, а также источники на нелинейных кристаллах.

DOI
10.22184/1993-7296.fros.2025.19.3.232.246

Related papers

Источники одиночных фотонов. Обзор. Часть 3

V. G. Krishtop

Статья продолжает обзор источников одиночных фотонов, в котором рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Ранее в первой части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(5): 376–396) обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии их характеризации, описывались источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах были рассмотрены во второй части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(8): 610–620). В третьей части рассмотрены однофотонные источники на углеродных нанотрубках и дефектах в них (инженерия дефектов в нанотрубках), на нанокристаллах и слоистых нанокристаллах.

Photonics Russia•Feb 21, 2025•0 citations

Источники одиночных фотонов. Обзор. Часть 2

V. G. Krishtop

В данном обзоре рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Задача генерации одиночных фотонов может решаться разными способами, и на текущий момент среди них нет такого, который был бы существенно предпочтителен. В первой части обзора обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии характеризации источников. В первую часть обзора вошли источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. Во второй части рассмотрены ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах.

Photonics Russia•Dec 5, 2024•0 citations

Источники одиночных фотонов. Обзор. Часть 1

V. G. Krishtop

В обзоре рассмотрены различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Задача генерации одиночных фотонов может решаться разными способами, и на текущий момент среди них нет такого, который был бы существенно предпочтителен. Обширный список литературы дает возможность провести анализ перспектив развития источников одиночных фотонов.

Photonics Russia•Aug 28, 2024•1 citation

ИCТОЧНИКИ ОДИНОЧНЫХ ФОТОНОВ ДЛЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

А. Зайцев, Alexander L. Zubilevich, О.В. Колесников +1 more

Проанализировано современное состояние исследований в области создания источников одиночных фотонов для защищенных систем связи. Рассмотрены базовые платформы для создания источников одиночных фотонов, перспективные для применения в волоконно-оптических линиях связи и основные тенденции в развитии систем связи на основе технологии квантового распределения ключей. На основе анализа научной литературы выявлены пути развития технологий для создания перспективных источников одиночных фотонов, предназначенных для телекоммуникационных приложений.

LAST MILE Russia•Sep 29, 2022•0 citations

Детектор одиночных фотонов для квантовой криптографии

Анастасия Кротовская

Цель работы – исследование основных характеристик низкошумящего детектора одиночных фотонов, работающего в непрерывном режиме, а также их зависимость от температуры фотодиода и напряжения смещения. Работа проведена на базе лаборатории волоконной оптики Политехнического университета. Объект исследования – опытный образец детектора одиночных фотонов на основе однофотонного лавинного фотодиода с гетероструктурой InGaAs/InP с обратной засветкой, работающий в непрерывном режиме. В результате исследования основных характеристик экспериментально установлены и проанализированы зависимости квантовой эффективности, частоты темновых отсчётов и вероятности послеимпульсных срабатываний детектора от температуры лавинного фотодиода и напряжения смещения. Написана программа на языке MATLAB для автоматизации процесса вычисления вероятности послеимпульсных срабатываний. Область применения результатов охватывает квантовую криптографию, а также фундаментальные эксперименты в квантовой оптике, где требуется регистрация фотонов с неизвестным временем прихода. В ходе выполнения работы использовались такие информационные технологии как: программа управления опытным образцом детектора одиночных фотонов для ПК, программа управления и построения гистограмм для контроллера времени ID1000, пакет прикладных программ MATLAB и программа Microsoft Excel.

•Jan 1, 2026•0 citations

Квантовые операции на зарядовых кубитах с электростатическим управлением в полупроводниковых резонаторах

А. В. Цуканов, И. Ю. Катеев

Рассматриваются одно- и двухкубитные операции на зарядовых кубитах, представляющих собой двойные квантовые точки с одним электроном в каждой. Точки формируются внутри высокодобротного полупроводникового резонатора (диска, тороида или сферы) в пучностях одной из его собственных оптических мод, а частоты переходов между основными (логическими) и возбужденным (вспомогательным) состояниями дискретного спектра электрона в квантовых точках близки к частоте данной моды. Точная настройка частоты перехода производится путем подачи на управляющий затвор кубита электрического потенциала. В рамках аналитической модели кубитов, когерентно взаимодействующих с квантовым полем резонатора, разработаны несколько способов управления их состояниями. В частности, предлагаются различные варианты реализации нетривиальных двухкубитных вентилей CNOT и CZ, а также генерации запутанных состояний кубитов. На примере микродискового резонатора был проведен численный расчет его рабочих характеристик, обеспечивающих высокую скорость выполнения квантовых вентилей.

Микроэлектроника•Jan 1, 2013•2 citations
В данном обзоре рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Ранее в первой части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(5): 376–396) обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии их характеризации, описывались источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. Во второй части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(8): 610–620) были рассмотрены ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах. В третьей части (Photonics Russia. 2025; 19(1): 28–38) рассмотрены однофотонные источники на углеродных нанотрубках и дефектах в них (инженерия дефектов в нанотрубках), на нанокристаллах и слоистых нанокристаллах. В заключительной части рассмотрены однофотонные источники на коллективных состояниях в ансамблевых системах, на одиночных молекулах и ионах металлов в полимерной матрице, а также источники на нелинейных кристаллах.
Статья продолжает обзор источников одиночных фотонов, в котором рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Ранее в первой части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(5): 376–396) обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии их характеризации, описывались источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах были рассмотрены во второй части обзора (Photonics Russia. 2024; 18(8): 610–620). В третьей части рассмотрены однофотонные источники на углеродных нанотрубках и дефектах в них (инженерия дефектов в нанотрубках), на нанокристаллах и слоистых нанокристаллах.
В данном обзоре рассматриваются различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Задача генерации одиночных фотонов может решаться разными способами, и на текущий момент среди них нет такого, который был бы существенно предпочтителен. В первой части обзора обсуждались требования к однофотонным источникам и критерии характеризации источников. В первую часть обзора вошли источники одиночных фотонов на основе одиночных ионов и на основе одиночных атомов. Во второй части рассмотрены ИОФ на квантовых точках и на центрах окраски в кристаллах.
В обзоре рассмотрены различные способы создания однофотонных источников (ИОФ). Задача генерации одиночных фотонов может решаться разными способами, и на текущий момент среди них нет такого, который был бы существенно предпочтителен. Обширный список литературы дает возможность провести анализ перспектив развития источников одиночных фотонов.
Проанализировано современное состояние исследований в области создания источников одиночных фотонов для защищенных систем связи. Рассмотрены базовые платформы для создания источников одиночных фотонов, перспективные для применения в волоконно-оптических линиях связи и основные тенденции в развитии систем связи на основе технологии квантового распределения ключей. На основе анализа научной литературы выявлены пути развития технологий для создания перспективных источников одиночных фотонов, предназначенных для телекоммуникационных приложений.
Цель работы – исследование основных характеристик низкошумящего детектора одиночных фотонов, работающего в непрерывном режиме, а также их зависимость от температуры фотодиода и напряжения смещения. Работа проведена на базе лаборатории волоконной оптики Политехнического университета. Объект исследования – опытный образец детектора одиночных фотонов на основе однофотонного лавинного фотодиода с гетероструктурой InGaAs/InP с обратной засветкой, работающий в непрерывном режиме. В результате исследования основных характеристик экспериментально установлены и проанализированы зависимости квантовой эффективности, частоты темновых отсчётов и вероятности послеимпульсных срабатываний детектора от температуры лавинного фотодиода и напряжения смещения. Написана программа на языке MATLAB для автоматизации процесса вычисления вероятности послеимпульсных срабатываний. Область применения результатов охватывает квантовую криптографию, а также фундаментальные эксперименты в квантовой оптике, где требуется регистрация фотонов с неизвестным временем прихода. В ходе выполнения работы использовались такие информационные технологии как: программа управления опытным образцом детектора одиночных фотонов для ПК, программа управления и построения гистограмм для контроллера времени ID1000, пакет прикладных программ MATLAB и программа Microsoft Excel.
Рассматриваются одно- и двухкубитные операции на зарядовых кубитах, представляющих собой двойные квантовые точки с одним электроном в каждой. Точки формируются внутри высокодобротного полупроводникового резонатора (диска, тороида или сферы) в пучностях одной из его собственных оптических мод, а частоты переходов между основными (логическими) и возбужденным (вспомогательным) состояниями дискретного спектра электрона в квантовых точках близки к частоте данной моды. Точная настройка частоты перехода производится путем подачи на управляющий затвор кубита электрического потенциала. В рамках аналитической модели кубитов, когерентно взаимодействующих с квантовым полем резонатора, разработаны несколько способов управления их состояниями. В частности, предлагаются различные варианты реализации нетривиальных двухкубитных вентилей CNOT и CZ, а также генерации запутанных состояний кубитов. На примере микродискового резонатора был проведен численный расчет его рабочих характеристик, обеспечивающих высокую скорость выполнения квантовых вентилей.