Бакалавриат
2023/2024
Устройства для квантовых вычислений и коммуникации
Статус:
Курс по выбору (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)
Направление:
11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
4-й курс, 2, 3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
72
Программа 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.
Промежуточная аттестация
- 2023/2024 учебный год 3 модуль0.25 * Практическая работа-1 + 0.25 * Практическая работа-2 + 0.5 * Экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Игнатов, А. Н. Оптоэлектроника и нанофотоника : учебное пособие / А. Н. Игнатов. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 596 с. — ISBN 978-5-8114-5149-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/133479 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Когерентная фотоника, Ларкин, А. И., 2007
- Основы нанооптики, Новотный, Л., 2009
Рекомендуемая дополнительная литература
- Основы микроволновой фотоники, Урик - мл., В. Дж., 2016