Научный руководитель: Килин Сергей Яковлевич, академик, доктор физико-математических наук
Основные направления исследований:
- квантовая оптика (сжатые и другие неклассические состояния света, одиночные атомы и молекулы в различных средах, квантовые флуктуации лазерного излучения)
- квантовая информатика и квантовая криптография
- квантовые компьютеры
- управление стохастическими процессами в лазерных системах
Важнейшие результаты:
доказано существование ряда новых физических явлений в одиночных квантовых системах (одиночные атомы в резонаторах и ловушках, одиночные молекулы и центры окраски в кристаллах): одноатомная фазовая бистабильность, квантовая неустойчивость дипольного момента атомов, подавление квантового динамического туннелирования низкоинтенсивным лазерным излучением; разработана теория когерентных явлений для одиночных молекул и спинов
разработан метод квантовой инженерии состояний, позволяющий создавать фоковские и другие неклассические состояния света на основе унитарных преобразований, реализуемых методами нелинейной оптики; развита теория непрерывных квантовых измерений (квантовых скачков), нашедшая применение для анализа фотодетектирования сжатых состояний света и в области спектроскопии одиночных молекул
предсказано явление замораживания спонтанного испускания атомов при наличии провала в спектре констант взаимодействия с резервуаром, например, с фотонным кристаллом; предсказана возможность нулевой дисперсии групповой скорости в оптоволокнах на основе фотонных кристаллов; разработаны эффективные методы расчета нелинейно-оптических процессов в одномерных нелинейных фотонных кристаллах при распространении фемтосекундных импульсов
предложен активный метод решения проблемы, представляющей одно из основных препятствий на пути создания квантовых компьютеров — проблемы декогерентности, основанный на использовании электрооптической обратной связи; разработана новая схема и протокол для квантовой телепортации состояний одномодового оптического поля; предложен новый способ создания твердотельного квантового процессора на основе спиновых состояний ядер в ближайшем окружении NV-центра в алмазе
разработаны методы численного анализа и контроля сверхбыстрой молекулярной динамики, индуцируемой профилированными импульсами