"Основы квантовой оптики и информатики"
Список вопросов зачета
1. Квантование полевого осциллятора в резонаторе. Канонически сопряженная пара.

2. Операторы рождения и уничтожения квантов: гамильтониан осциллятора, коммутатор, оператор числа частиц, обобщение на случай многомодовых полей.

3. Состояние Фока: свойства, связь с операторами рождения и уничтожения квантов.

4. Квантовые флуктуации электрического поля. Вакуумные флуктуации. Параметр Манделя.

5. Операторы квадратур поля и их свойства. Коммутатор квадратур, соотношение неопределенностей. Отображение на фазовой плоскости.

6. Когерентные состояния и их свойства. Параметр Манделя для когерентного состояния. Распределение Пуассона.

7. Квадратуры когерентного состояния. Оператор смещения. Сжатые состояния. Оператор сжатия.

8. Детектирование квадратурно сжатого состояния. Амплитудно- и фазово-сжатый свет. Использование сжатого света в LIGO.

9. Генерация сжатых состояний. Вырожденный параметрический усилитель.

10. Перепутанные состояния. Состояния Белла. Генерация перепутанных состояний в параметрических кристаллах. Фазовый синхронизм I и II типов. Квадратурное перепутывание.

11. ЭПР-парадокс и концепция скрытых переменных. Неравенства Белла. Граница Цирельсона.

12. Экспериментальная проверка неравенств Белла (эксперимент с поляризованными фотонами).

13. Интерференция двух неразличимых фотонов. Эффект Хонга-У-Манделя.

14. Телепортация квантового состояния. Эксперимент по телепортации кубита.

15. Преобразование состояний Белла на светоделителе. Условная телепортация.

16. Различение всех состояний Белла (эксперимент).

17. Квантовая криптография. Протокол ВВ84.

18. Кубит на сфере Блоха.

19. Протокол телепортации в непрерывных переменных.

20. Схемная модель квантовых вычислений. Принцип Ландауэра. Сравнение классических и квантовых вычислений в схемной модели.

21. Однокубитные гейты. Универсальный набор. Двухкубитные гейты. Полный универсальный набор вычислений.

22. Двухкубитный гейт на эффекте Керра.

23. Вероятностные двухкубитные гейты с оповещением.

24. Однонаправленные квантовые вычисления – принципы работы. Выполнение одномодовых и двухмодовых операций.