Направления исследований
Защита информации
Квантовая криптография – единственный способ обмена секретными ключами, безусловно гарантирующий их секретность. Это направление на сегодняшний день является наиболее состоявшейся областью квантовых технологий, и преимущества квантовой криптографии доказаны на деле.
В ЦКТ действуют лаборатории волоконно-оптических систем квантовой криптографии и атмосферной квантовой криптографии.
Ускорение вычислений
Научная работа в области квантовых вычислений идет по нескольким направлениям. Это квантовые вычисления на холодных атомах, линейно-оптические квантовые вычисления, квантовая оптика, прецизионные и квантовые измерения.
В рамках данного сектора ученые занимаются созданием платформ для квантового компьютера. Здесь решаются теоретические и расчетные проблемы, связанные с дизайном отдельных квантовых гейтов, а также средне- и крупномасштабных линейно-оптических систем; разрабатываются методы приготовления и измерения квантовых состояний света.
Нанофотонные устройства
Основное направление деятельности сектора – нанооптика различных типов наноструктур, включая метаматериалы. Сюда прежде всего относится решение фундаментальных задач, связанных с возбуждением, усилением и динамикой плазмон-поляритонов в упорядоченных наноструктурах, а также в метаматериалах. Ведутся исследования быстрой динамики световых импульсов в наноструктурах, а также оптические эффекты в отдельных наночастицах с использованием метода оптического пинцета.
В ЦКТ в данном секторе работают три лаборатории – интегральной, резонансной и реконфигурационной нанофотоники.
Полупроводниковые наноустройства
Разработка, создание и исследование одноатомных структур являются продолжением и развитием работ по созданию классических и молекулярных одноэлектронных устройств, проводившихся в лаборатории «Криоэлектроника» физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова с конца 80-х годов. За это время на физическом факультете МГУ разработаны и экспериментально продемонстрированы уникальные наноэлектронные устройства: одноэлектронная ячейка памяти с временем хранения единичного электрона более 8 часов, одноэлектронный транзистор с рекордной зарядовой чувствительностью, первый в мире молекулярный одноэлектронный транзистор, работающий при комнатной температуре, и наконец – одноатомный одноэлектронный транзистор, размер базового элемента которого приближается к физическому пределу.
В Центре квантовых технологий в рамках данного направления ученые продолжают экспериментальные и теоретические исследования одноатомных одноэлектронных устройств, а также занимаются разработкой и созданием наноразмерных систем и устройств.
Основным направлением деятельности Центра квантовых технологий в области науки является исследование методов экспериментального контроля над квантовыми системами. Сотрудники центра занимаются разработкой прототипов квантовых устройств для секретной передачи информации и реализации алгоритмов квантовых вычислений. Также в центре проводятся исследования по разработке нанофотонных и одноатомных одноэлектронных устройств.
