Laboratoř kvantové optiky a kvantové informatiky (QOLO)

Laboratoř kvantové optiky je zaměřena na vědecký výzkum v oblasti neklasických zdrojů světla (například zdrojů entanglovaných fotonů), detekci jednotlivých fotonů a využití neklasických stavů světla pro kódování, přenos a zpracování informace. V současnosti se věnujeme především testování základních logických kvantových obvodů (kvantových hradel), kvantovým aspektům měření s jednotlivými fotony a vývoji specializovaných detektorů světla.

Příklady našich projektů:

• Teleportace a její využití pro kvantový software
• Optická Schrodingerova kočka
• Kvantová logická hradla
• Optický přepínač ovládaný jediným fotonem

Do výzkumných projektů jsou zapojeni bakalářští a magisterští studenti, kteří si tak mohou v libovolné fázi svého studia vylepšit praktické dovednosti z optiky a elektroniky a případně vyzkoušet vědeckou práci v oblasti experimentální fotonové optiky. Pokud máte zájem, nebojte se nás kontaktovat. Rádi Vám ukážeme laboratoř, seznámíme s naším týmem a prodiskutujeme projekty, do kterých se můžete zapojit.

Ukázky témat řešených studentských prací:

• Experimental realization of trap detector with single-photon sensitivity (Bc)
• Vysoce stabilní Machův-Zehnderův interferometr pro kvantové počítání (Bc)
• Experimenty s kvantovým zpracováním informace na bázi kvantové optiky (Mgr)
• Optical frequency conversion and non-classical light generation (Mgr)
• Optická implementace kvantových operací pro kvantové zpracování informace s využitím provázaných fotonů (Mgr)

Ocenění studentských prací:

Kvalifikační práce řešené v naší laboratoři byly oceněny Cenou děkana (6x) a Cenou rektora (2x) za nejlepší studentskou vědeckou práci v průběhu posledních pěti let (2006-2010). Mezi další ocenění patří Cena SCOPUS pro mladého vědce za realizaci kvantového hradla (základního bloku kvantového počítače) plně programovatelného jedním fotonem.

Co se u nás můžete naučit?

• Manipulace a měření optických součástek, optických vláken a prvků optických sítí
• Analýza a měření šíření laserových svazků
• Detekce velmi slabých optických signálů a jednotlivých fotonů
• Konstrukce optických interferometrů a jejich stabilizace
• Modulace světla
• Detekce ultrakrátkých optických pulzů s přesností 10^-14 s
• Analýza šumu, zpracování dat a statistické metody

Vybavení:

• Zdroje: vláknový femtosekuntový laser, polovodičové lasery, He-Ne laser, luminiscenční diody
• Detekory: jednofotonové detekční moduly (Si a InGaAs APD), fotodiody (Si, InGaAs, GaAsP, AlGaAs, AlGaN, GaN), fotodetektory s šířkou pásma až 10 GHz a další specializované detektory vyrobené v naší laboratoři
• Měřící technika: optický spektrální analyzátor, měřiče optického výkonu, vláknové mikroskopy, digitální osciloskopy (až 40 Gsa/s, LeCroy), spektrální analyzátor (4 GHz, Agilent), přesné digitální voltmetry, digitální multimetry, LRCmetry, generátory signálů a pulzů
• Elektronika pro zpracování signálu: diskriminátory, koincidenční logiky, TAC, SCA, čítače, elektronické zpožďovací linky, počítače pro řízení experimentů a sběr dat
• Optické komponenty, optická vlákna, komponenty optických sítí, nelineární krystaly
• Mechanické montáže, posuvy a další prvky včetně motorizovaných a piezo krystaly ovládaných s prostorovým rozlišením lepším než 10 nm; antivibrační aktivně stabilizované optické stoly

Laboratoř je vybavená elekronickou dílnou, kterou mohou studenti v plném rozsahu využívat pro své projekty. K dispozici je i základní mechanická dílna.

Kontakt:

• Mgr. Miroslav Ježek, Ph.D., jezek@optics.upol.cz, skype: mirek.jezek
• Prof. RNDr. Miloslav Dušek, Dr., dusek@optics.upol.cz