Устройства для квантовых вычислений и коммуникации

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 2, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Язык: русский

Кредиты: 4

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Квантовые коммуникации — технология кодирования и передачи данных в квантовых состояниях фотонов. Законы физики не позволяют измерить квантовое состояние так, чтобы оно не изменилось, поэтому квантовый канал связи невозможно прослушать незаметно для адресатов.Развитие волоконной техники и создание оптического волокна, имеющего потери менее 0.3 дБ/км, значительно ускорило развитие квантовой криптографии и ориентировало ее на использование именно оптического волокна для передачи информации.Квантовые коммуникации и квантовые сети сегодня активно развиваются во всем мире, они востребованы банками, государственными организациями и военными.Лабораторный практикум позволяет студентам получить представление о современных приборах и технологических методах квантовой фотоники и криптографии. В ходе лабораторных работ студенты знакомятся с однофотонными детекторами и методами их характеризации, волоконно-оптическими интерферометрами, рефлектометрией, учатся работать с квантовой системой передачи ключа и физическим генератором случайных чисел. В работах используются современные генераторы сигналов, электронные счетчики, осциллографы и системы регистрации времени, полупроводниковые лазеры, фотодетекторы и модуляторы оптических сигналов, компьютерные системы управления экспериментом.Каждая лабораторная работа выполняется студентами вдвоем или в редких случаях индивидуально. Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучение методического описания и указанной научной литературы, в также подготовка ответов на контрольные вопросы преподавателя.

Цель освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины является развитие практических навыков работы с современными приборами и технологическими методами квантовой фотоники и криптографии

Планируемые результаты обучения

Студент знает основы квантовой механики.
Студент знает основы квантовой фотоники.
Студент знает устройство и принцип работы различных оптических элементов, используемых для генерации, регистрации и преобразования излучения.
Студент владеет методикой анализа и использования устройств и компонентов схем, применяемых в системах квантовой коммуникации.
Студент знает основные сведения о методах создания и исследования сверхпроводниковых наноструктур.
Студент владеет навыками освоения большого объема информации.
Студент умеет делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента.