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

ZhETF Pisma Redaktsiiu

Квантовая память с интерфейсом на основе частотного преобразования

A.D. Bereznoj, А. А. Калачев

Published Jan 1, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

Предложена схема квантовой памяти с интерфейсом на основе частотного преобразования, которая объединяет в одном резонаторе процессы записи/воспроизведения фотонов в резонансном многоатомном ансамбле и однофотонного частотного преобразования в нелинейной среде. По сравнению с независимыми квантовой памятью и частотным преобразователем, предлагаемый подход позволяет избежать лишних потерь при вводе/выводе излучения и полностью обойти необходимость согласования рабочих длин волн и полос двух устройств. Получено решение уравнений Гейзенберга–Ланжевена, описывающее цикл записи-воспроизведения однофотонного волнового пакета, на основе которого сформулированы условия достижения высокой эффективности квантовой памяти, в частности – модифицированные условия согласованной нагрузки.

DOI
10.7868/s3034576625120251

Related papers

Четырехволновой преобразователь излучения на резонансной нелинейности в схеме с попутными волнами накачки при наличии обратной связи

Янина Е. А., Янина Е. А., Акимов А. А

В настоящей работе исследовалась эффективность преобразования излучения при четырехволновом взаимодействии на резонансной нелинейности в схеме с попутными волнами накачки при наличии обратной связи. При условии большого коэффициента преобразования получена система связанных дифференциальных уравнений для комплексных амплитуд сигнальной и объектной волн. Полученная система уравнений с учетом граничных условий анализировалась численным методом на основе многократного прохождения сигнальной и объектной волн через нелинейный слой в кольцевом резонаторе. Были построены зависимости амплитудного коэффициента преобразования, отличия в коэффициентах преобразования при наличии и отсутствии обратной связи от нормированной интенсивности волн накачки с учетом обратной связи на взаимодействующие волны.

•Jan 1, 2025•0 citations

Пространственная селективность четырехволнового преобразователя в прозрачной двухкомпонентной среде с учетом расходимости волн накачки при наличии положительной обратной связи на сигнальную, на объектную волны

Миронова А. Д., Миронова А. Д., Валерий Владимирович Ивахник

Объектом исследования является четырехволновой преобразователь излучения в прозрачной двухкомпонентной среде при условии, что взаимодействие волн происходит в кольцевом резонаторе, при условии, что волны накачки обладают пространственной структурой. Цель работы – исследование пространственной селективности объекта исследования. В результате работы получены и проанализированы выражения, описывающие пространственные спектры объектной волны с учетом наличия положительной обратной связи, с учетом расходимости волн накачки. Установлено, что наличие положительной обратной связи не влияет на пространственную селективность четырехволнового преобразователя. Показано, что расходимость второй волны накачки оказывает меньшее влияние на уменьшение эффективности преобразования высоких пространственных частот, чем расходимость первой волны накачки.

•Jan 1, 2019•0 citations

Вычислительные кластеры на основе кремния для квантовых каналов связи

А. В. Королев, Anna V. Krivosheeva, А. Л. Данилюк

Необходимость обработки информации на квантовом уровне диктуется перспективностью применения квантовых каналов связи, обладающих существенно более высокой пропускной способностью и защищенностью, которые основаны на принципиально иных свойствах квантовых систем. Принципиальное преимущество квантовых каналов связи по сравнению с классическими заключается в их качественно более высоком уровне защиты: совершенный квантовый канал имеет, в принципе, абсолютную защиту, поскольку любая попытка вмешательства в систему сразу же обнаруживается (квантовый канал связи можно разрушить, но невозможно вскрыть). В то же время на пути создания эффективных систем обработки квантовой информации стоит ряд трудных проблем, связанных с декогеренцией квантовых состояний и синхронизацией квантовых операций. Основным элементом квантового канала связи является квантовый вычислительный кластер.

•Jan 1, 2005•0 citations

Квантовая концепция свободы выбора

Илья Алексеевич Суров

Считается, что естественные науки исключают возможность произвольного вмешательства в действие законов природы, в связи с чем существование свободы выбора и свободы воли ставится под вопрос. В статье представлено решение этой проблемы на основе квантовой теории. На примере простейшего эксперимента о движении частиц в магнитном поле показано, что в микроскопических процессах свободные решения – то есть решения, не предопределённые никаким алгоритмом природы – происходят постоянно в полном соответствии с законами физики. Эта «квантовая неопределенность», понимаемая как объективная многовариантность будущего, обнаруживает место для свободного выбора в физической картине мира. При этом свобода не противоречит детерминированным законам природы, а дополняет их в соответствии с нормами общечеловеческой этики. Соответственно принцип «психологического детерминизма» Рубинштейна-Брушлинского уточняется на основе квантово-теоретического понятия о вероятностной предопределенности. Статистические закономерности свободных решений при этом описываются обычными математическими средствами квантовой теории. Представленная концепция соотнесена с механизмом самоорганизации сложных систем, экспериментами по нейрофизиологическому предупреждению произвольных решений, а также со свободой выбора в других формах жизни.

Ученые записки Института психологи РАН•Dec 28, 2023•0 citations

О возможности согласования квантовой механики с классической теорией вероятностей

D. A. Slavnov

О ВОЗМОЖНОСТИ СОГЛАСОВАНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ С КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИЕЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙОписана схема построения квантовой механики, в которой квантовая система рассматривается как совокупность открытых классических подсистем.Это позволяет использовать в квантовой механике формальную классическую логику и классическую теорию вероятностей.С другой стороны, в рамках такого подхода удается полностью воссоздать стандартный математический аппарат квантовой механики, указав границы его применения.Специально рассматри-

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2006•4 citations

Обобщение атаки разделением по числу фотонов и ее эффективность при применении к протоколу квантовой криптографии на боковых частотах

Dmitry Anatolevich Kronberg

Протоколы квантовой криптографии на когерентных состояниях представляют интерес из-за простоты практической реализации. Но доказательство стойкости против всех атак для таких протоколов может быть непростым из-за затухания в линии связи, которое может быть использовано перехватчиком. В этой работе строится атака на протокол квантовой криптографии на боковых частотах, которая обобщает атаку разделением по числу фотонов. Анализируется эффективность атаки, в том числе в условиях отсутствия у перехватчика квантовой памяти.

ZhETF Pisma Redaktsiiu•Jan 1, 2025•0 citations
Предложена схема квантовой памяти с интерфейсом на основе частотного преобразования, которая объединяет в одном резонаторе процессы записи/воспроизведения фотонов в резонансном многоатомном ансамбле и однофотонного частотного преобразования в нелинейной среде. По сравнению с независимыми квантовой памятью и частотным преобразователем, предлагаемый подход позволяет избежать лишних потерь при вводе/выводе излучения и полностью обойти необходимость согласования рабочих длин волн и полос двух устройств. Получено решение уравнений Гейзенберга–Ланжевена, описывающее цикл записи-воспроизведения однофотонного волнового пакета, на основе которого сформулированы условия достижения высокой эффективности квантовой памяти, в частности – модифицированные условия согласованной нагрузки.
В настоящей работе исследовалась эффективность преобразования излучения при четырехволновом взаимодействии на резонансной нелинейности в схеме с попутными волнами накачки при наличии обратной связи. При условии большого коэффициента преобразования получена система связанных дифференциальных уравнений для комплексных амплитуд сигнальной и объектной волн. Полученная система уравнений с учетом граничных условий анализировалась численным методом на основе многократного прохождения сигнальной и объектной волн через нелинейный слой в кольцевом резонаторе. Были построены зависимости амплитудного коэффициента преобразования, отличия в коэффициентах преобразования при наличии и отсутствии обратной связи от нормированной интенсивности волн накачки с учетом обратной связи на взаимодействующие волны.
Объектом исследования является четырехволновой преобразователь излучения в прозрачной двухкомпонентной среде при условии, что взаимодействие волн происходит в кольцевом резонаторе, при условии, что волны накачки обладают пространственной структурой. Цель работы – исследование пространственной селективности объекта исследования. В результате работы получены и проанализированы выражения, описывающие пространственные спектры объектной волны с учетом наличия положительной обратной связи, с учетом расходимости волн накачки. Установлено, что наличие положительной обратной связи не влияет на пространственную селективность четырехволнового преобразователя. Показано, что расходимость второй волны накачки оказывает меньшее влияние на уменьшение эффективности преобразования высоких пространственных частот, чем расходимость первой волны накачки.
Необходимость обработки информации на квантовом уровне диктуется перспективностью применения квантовых каналов связи, обладающих существенно более высокой пропускной способностью и защищенностью, которые основаны на принципиально иных свойствах квантовых систем. Принципиальное преимущество квантовых каналов связи по сравнению с классическими заключается в их качественно более высоком уровне защиты: совершенный квантовый канал имеет, в принципе, абсолютную защиту, поскольку любая попытка вмешательства в систему сразу же обнаруживается (квантовый канал связи можно разрушить, но невозможно вскрыть). В то же время на пути создания эффективных систем обработки квантовой информации стоит ряд трудных проблем, связанных с декогеренцией квантовых состояний и синхронизацией квантовых операций. Основным элементом квантового канала связи является квантовый вычислительный кластер.
Считается, что естественные науки исключают возможность произвольного вмешательства в действие законов природы, в связи с чем существование свободы выбора и свободы воли ставится под вопрос. В статье представлено решение этой проблемы на основе квантовой теории. На примере простейшего эксперимента о движении частиц в магнитном поле показано, что в микроскопических процессах свободные решения – то есть решения, не предопределённые никаким алгоритмом природы – происходят постоянно в полном соответствии с законами физики. Эта «квантовая неопределенность», понимаемая как объективная многовариантность будущего, обнаруживает место для свободного выбора в физической картине мира. При этом свобода не противоречит детерминированным законам природы, а дополняет их в соответствии с нормами общечеловеческой этики. Соответственно принцип «психологического детерминизма» Рубинштейна-Брушлинского уточняется на основе квантово-теоретического понятия о вероятностной предопределенности. Статистические закономерности свободных решений при этом описываются обычными математическими средствами квантовой теории. Представленная концепция соотнесена с механизмом самоорганизации сложных систем, экспериментами по нейрофизиологическому предупреждению произвольных решений, а также со свободой выбора в других формах жизни.
О ВОЗМОЖНОСТИ СОГЛАСОВАНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ С КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИЕЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙОписана схема построения квантовой механики, в которой квантовая система рассматривается как совокупность открытых классических подсистем.Это позволяет использовать в квантовой механике формальную классическую логику и классическую теорию вероятностей.С другой стороны, в рамках такого подхода удается полностью воссоздать стандартный математический аппарат квантовой механики, указав границы его применения.Специально рассматри-
Протоколы квантовой криптографии на когерентных состояниях представляют интерес из-за простоты практической реализации. Но доказательство стойкости против всех атак для таких протоколов может быть непростым из-за затухания в линии связи, которое может быть использовано перехватчиком. В этой работе строится атака на протокол квантовой криптографии на боковых частотах, которая обобщает атаку разделением по числу фотонов. Анализируется эффективность атаки, в том числе в условиях отсутствия у перехватчика квантовой памяти.