Направление подготовки: 510412 физика оптических явлений.
Базовый институт: Институт лазерной физики СО РАН.
Кафедра квантовой электроники ФФ НГУ основана в 1999 году академиком РАН Сергеем Николаевичем Багаевым и базируется в Институте лазерной физики СО РАН. Сегодня лазерное излучение используется для широкого спектра технических задач – передачи и оптической обработки информации, лазерной обработки материалов, метрологии, фотохимии, спектроскопии и лазерной диагностике. Отдельно следует выделить применение лазеров в медицине, включая лазерную хирургию, офтальмологию. Основными направлениями исследований являются
На базе кафедры реализуется магистерская программа «Квантовые информационные технологии» и разрабатывается англоязычная магистерская программа “Quantum Information Technologies and Nanoscience”. Крупные регулярные события по направлению деятельности кафедры – международный симпозиум “Modern Problems of Laser Physics” и конференция «Физика ультрахолодных атомов».
Бакалавры, магистры и аспиранты кафедры квантовой электроники выполняют научно-исследовательские работы по следующим тематикам:
Особенности обучения на кафедре
- Высокий уровень научных публикаций преподавателей, аспирантов и студентов
- Кропотливая работа с уникальными экспериментальными установками
- Активное международное сотрудничество с ведущими исследовательскими центрами по всему миру
- Интернациональный характер подготовки – есть иностранные студенты и аспиранты
- Регулярное представление результатов работы на школах и конференциях, в том числе международных.
Уникальные экспериментальные установки – база для практики студентов
Лазерная система для стандартов частоты на основе ультрахолодных атомов магния | ИЛФ СО РАН | |
Оптический стандарт частоты на основе одиночных ионов иттербия | ИЛФ СО РАН | |
Прототип квантового процессора на основе ультрахолодных атомов рубидия | ИЛФ СО РАН |
Преподаватели |
Название |
Журнал |
DOI |
---|---|---|---|
2021 |
|
|
|
Юдин В.И., Тайченачев А.В., Прудников О.Н., Багаев С.Н. |
Combined atomic clock with blackbody-radiation-shift-induced instability below 10(-19) under natural environment conditions |
New Journal of Physics |
10.1088/1367-2630/abe160 |
Юдин В.И., Тайченачев А.В. |
Protocol for Light-Shift Compensation in a Continuous-Wave Microcell Atomic Clock |
Phys. Rev. Applied |
10.1103/PhysRevApplied.14.034015 |
Прудников О.Н. |
Guided-mode waves structure of electric and magnetic dipole resonances in a metamaterial slab |
Optics Express |
10.1364/OE.437899 |
Царев А.В. |
Effect of Dispersion-Enhanced Sensitivity in a Two-Mode Optical Waveguide with an Asymmetric Diffraction Grating |
Sensors |
10.3390/s21165492 |
2020 |
|
|
|
Юдин В.И., Тайченачев А.В. |
General Methods for Suppressing the Light Shift in Atomic Clocks Using Power Modulation
|
Phys. Rev.A |
10.1103/PhysRevApplied.14.024001 |
Юдин В.И., Тайченачев А.В. |
Generalized Ramsey methods in the spectroscopy of coherent-population-trapping resonances |
Phys. Rev.A |
10.1103/PhysRevA.102.013511 |
Юдин В.И., Тайченачев А.В. |
Dynamic Continuous-Wave Spectroscopy of Coherent Population Trapping at Phase-Jump Modulation |
Phys. Rev. Applied |
10.1103/PhysRevApplied.13.034060 |
Бетеров И.И. |
Symmetric Rydberg controlled-Z gates with adiabatic pulses |
Phys. Rev.A |
10.1103/PhysRevA.101.062309 |
Царев А.В. |
Numerical Simulation of Optical Sensing by the Far Field Pattern Radiated by Periodic Grating Strips Over Silica Buffer on the Silicon Wire Waveguide |
Sensors |
10.3390/s20185306 |
Заведующий кафедрой (1999-2024)
Багаев Сергей Николаевич (1941-2024)
Телефон: (383) 333-24-89, fax: (383) 333-20-67
E-mail: bagayev@laser.nsc.ru
Заместитель заведующего кафедрой
Телефон: (383) 333-24-08
E-mail: beterov@nsu.ru
Секретарь кафедры
Якшина Елена Алексеевна
Телефон: (383) 333-24-08
E-mail: alona.yakshina@gmail.com
Название курса | Цель курса |
|
---|---|---|
Аспирантура 03.06.01 Физика и астрономия. Оптика |
||
Оптические стандарты частоты
(д.ф.-м.н. Валерий Иванович Юдин) – 3 семестр |
Дисциплина предназначена для аспирантов, область будущей научной деятельности которых включает метрологию и инженерную деятельность с использованием лазерного излучения, исследование взаимодействия оптического излучения с веществом, научные и технологические разработки в области лазерных систем и квантовой метрологии |
|
Дополнительные главы квантовой оптики (д.ф.-м.н., профессор Леонид Вениаминович Ильичев) – 3 семестр |
Применение квантово-оптических методов в системах анализа вещества, передачи и обработки информации, в технологических и измерительных оптических системах, формирование представления о связи квантовой оптики с лазерной физикой, проблемах приложения квантово-оптических методов исследования в науке и технике | |
Современные проблемы лазерной физики и фотоники (к.ф.-м.н. Виктор Валерьевич Петров) 3,4,5,6 семестры |
Цель регулярного научного семинара – дать аспирантам базовые представления по широкому спектру проблем современной лазерной физики и фотоники. Для докладов на семинарах привлекаются ведущие ученые академических институтов и университетов, приглашенные отечественные и зарубежные профессора. Обучающиеся представляют реферативные научные доклады | |
Магистратура – квантовая электроника |
||
Механическое действие лазерного излучения на атомы (чл.-к. РАН Алексей Владимирович Тайченачев) – 1 семестр |
Овладение базовыми понятиями, моделями и методами физики лазерно-охлажденных атомов, понимание основных типов сил, действующих на атомы в поле резонансного лазерного излучения, а также основных механизмов лазерного охлаждения атомов до сверхнизких температур |
|
Атомная и молекулярная спектроскопия (д.ф.-м.н. Алексей Иннокентьевич Чичинин) – 1 семестр |
Создание целостной картины строения атомов и молекул, их поведения при взаимодействии с различными видами излучений, обучение слушателей теоретическим основам атомной и молекулярной спектроскопии, получение ими практических навыков использования полученных знаний, умение интерпретировать типичные УФ- и ИК-спектры |
|
Современная квантовая лазерная метрология (д.ф.-м.н. Валерий Иванович Юдин) – 2 семестр |
Овладение физическими принципами работы современных стандартов частоты и времени, методами расчета спектроскопических сигналов, расчета основных систематических погрешностей при измерении частоты, новых спектроскопических методов, применяемых в современных атомных часах |
|
Лазерная спектроскопия (к.ф.-м.н. Бетеров Илья Игоревич) – 2 семестр |
Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами современной лазерной спектроскопии | |
Оптоэлектроника (д.ф.-м.н. профессор Петр Емельянович Твердохлеб) – 2 семестр |
Овладение физическими основами распространения и преобразования световых волн в многослойных диэлектрических средах планарного типа, методами расчета амплитудных и энергетических коэффициентов отражения и пропускания многослойных структур, методами формирования, расчета и взаимодействия волновых мод, изучение свойств запрещенных зон в периодических слоистых структурах | |
Магистратура – квантовые информационные технологии |
||
Введение в физическое квантовое программирование (к.ф.-м.н. Бетеров Илья Игоревич) – 1 семестр |
Овладение базовыми понятиями современной квантовой информатики, освоение основных квантовых алгоритмов, получение основных представлений о физических системах, используемых в качестве платформы для квантовых вычислений | |
Квантовые стандарты частоты и квантовые сенсоры на основе ультрахолодных атомов (д.ф.-м.н. Олег Николаевич Прудников) – 1 семестр |
Овладение базовыми принципами и физическими механизмами контролируемого приготовления и опроса квантовых состояний ультрахолодных атомов, использования их для построения атомно-оптических интерферометров и высокочувствительных квантовых сенсоров на их основе | |
Системы квантовой криптографии (к.ф.-м.н. Денис Борисович Третьяков) – 1 семестр |
Овладение базовыми понятиями современной квантовой криптографии, изучение экспериментальных систем для квантово-защищенной передачи данных | |
Кремниевая фотоника (д.ф.-м.н Андрей Владимирович Царев) – 1 семестр | Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами современной кремниевой фотоники, изучение интегральных оптических схем, планарных волноводов |
|
Квантовая электродинамика сверхпроводниковых джозефсоновских кубитов (д.ф.-м.н. профессор Яков Симхонович Гринберг)- 3 семестр |
Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами квантовой кубитов, использующих переходы Джозефсона в сверхпроводниках | |
Полупроводниковая элементная база квантовой информатики (к.ф.-м.н. Айгуль Фанизовна Зиновьева)- 3 семестр |
Освоение базовых принципов реализации квантовых вычислений с использованием полупроводниковой элементной базы, включая квантовые точки, изучение методов управления квантовым состоянием твердотельных систем | |
Квантовое машинное обучение (к.ф.-м.н. Евгений Николаевич Павловский) – 3 семестр |
Данный курс является вводным с одной стороны в машинное обучение, с другой – погружает в область квантовых вычислений с целью изучения алгоритмов квантового машинного обучения |
|
Бакалавриат | ||
Теоретические основы квантовой электроники (д.ф.-м.н. Олег Николаевич Прудников) – 5,6 семестр |
Дать студентам углубленные знания тех разделов электродинамики и квантовой механики, которые являются базовыми в квантовой электронике: научить основным методам, применяемым в задачах квантовой электроники, подготовить к освоению специальных дисциплин в области квантовой электроники, квантовой оптики и лазерной физики, подготовить к исследовательской работе в этих областях | |
Прикладная оптика (профессор Петр Емельянович Твердохлеб) –5 семестр |
Овладение базовыми понятиями и основами прикладной оптики, овладение знанием об основных типах преобразования гауссовых пучков в оптических системах |
|
Современные проблемы лазерной физики (к.ф.-м.н Виктор Валерьевич Петров) – 7,8 семестр |
Дать обучающимся знания в области современной оптики, лазерной физики, спектроскопии и метрологии и научить их использовать в своей научно-исследовательской деятельности данные о новейших и перспективных физических экспериментах и методах их проведения, фундаментальных исследованиях и научно-исследовательских разработках | |
Статистическая оптика (к.ф.-м.н. Денис Викторович Бражников) – 6,7 семестр | Знакомство с понятиями статистического описания оптических явлений, овладение методами статистической оптики, теорией случайных процессов, овладение навыками приложения методов статистической оптики к некоторым современным задачам оптики и лазерной физики |
|
Экспериментальные методы квантовой электроники (д.ф.-м.н. Андрей Николаевич Гончаров) – 7,8 семестр |
Овладение базовыми знаниями методов и приборов, используемых при проведения экспериментальных исследований в области квантовой электроники, ознакомление с методами измерения и методами управления параметрами излучения лазеров, их использования при проведении физических экспериментов | |
Электронные системы управления лазерным излучением – 7,8 семестр | Овладение базовыми понятиями, моделями и методами проектирования и использования изделий, узлов и систем аналоговой и цифровой электроники для систем лазерной физики |
Бакалавриат (3 курс) |
||||||||||
Время |
Название курса |
Промежуточная аттестация |
Преподаватель |
Место проведения |
||||||
Среда 11:00 |
Теоретические основы квантовой электроники 1 |
Зачет |
Чл.-к. РАН Тайченачев Алексей Владимирович |
ИЛФ СО РАН, (пр. Лаврентьева 15Б) к.425 |
||||||
Среда 18:30 |
Прикладная оптика |
Экзамен |
д.ф.-м.н. Твердохлеб Петр Емельянович |
ИАиЭ СО РАН (Коптюга, 1), к.114 |
||||||
Бакалавриат (4 курс) |
||||||||||
Среда 13:45 |
Экспериментальные методы квантовой электроники 1 | Зачет |
К.ф.-м.н., доцент Гончаров Андрей Николаевич |
ИЛФ СО РАН, (пр. Лаврентьева 15Б) к.426 |
||||||
Среда 15:20 |
Физическая оптика 2 | Экзамен |
К.ф.-м.н., ст. преподаватель Бражников Денис Викторович |
ИАиЭ СО РАН (Коптюга, 1), Уч. центр |
||||||
Четверг 10:10 |
Электронные системы управления лазерным излучением 1 | Зачёт |
Д.ф.-м.н., профессор Жмудь Вадим Аркадьевич |
ИЛФ СО РАН, (пр. Лаврентьева 15Б) к.426 |
||||||
Четверг 13:45 |
Современные проблемы квантовой физики 1 |
Зачёт |
К.ф.-м.н., доцент Петров Виктор Валерьевич |
ИЛФ СО РАН, (пр. Лаврентьева 15Б) к.426 |
||||||
Производственная практика (научно-исследовательская работа) | Дифференцированный зачёт | Бетеров Илья Игоревич |
|
|||||||
Магистратура (1 курс)
|
||||||||||
Время |
Название курса |
Промежуточная аттестация |
Преподаватель |
Место проведения |
||||||
Среда 10:00 |
Квантовые стандарты частоты и квантовые сенсоры на базе ультрахолодных атомов |
Экзамен |
Д.ф.-м.н., доцент Прудников Олег Николаевич |
ИЛФ СО РАН, (пр. Лаврентьева 15Б), к.426 |
||||||
Четверг 10:00 | Введение в физическое квантовое программирование | Дифференцированный зачёт |
К.ф.-м.н., доцент Бетеров Илья Игоревич |
ИЛФ СО РАН, (Лаврентьева 13/11), к. 26 |
||||||
Четверг 11:45 | Кремниевая фотоника | Экзамен |
Д.ф.-м.н., ст. преподаватель Царёв Андрей Владимирович |
ИЛФ СО РАН, (Лаврентьева 13/11), к. 26 |
||||||
Четверг 13:30 | Системы квантовой криптографии | Дифференцированный зачёт |
К.ф.-м.н., ст. преподаватель Третьяков Денис Борисович |
ИЛФ СО РАН, (Лаврентьева 13/11), к. 26 |
||||||
Учебная практика (научно-исследовательская работа) | Дифференцированный зачёт | |||||||||
Производственная практика (научно-исследовательская работа) |
Дифференцированный зачёт |
|
||||||||
Магистратура (2 курс)
|
||||||||||
Время |
Название курса |
Промежуточная аттестация |
Преподаватель |
Место проведения |
||||||
Среда 10:00 |
Полупроводниковая элементная база квантовой информатики | Экзамен |
К.ф.-м.н., ст. преподаватель Зиновьева Айгуль Фанизовна |
ИЛФ СО РАН, (Лаврентьева 13/11), к. 26 |
||||||
Четверг 14:00 |
Квантовая электродинамика сверхпроводниковых джозефсоновских кубитов | Экзамен |
Д.ф.-м.н., профессор Гринберг Яков Симхонович |
онлайн | ||||||
Пятница 10:50 |
Квантовое машинное обучение | Экзамен |
К.ф.-м.н., доцент Павловский Евгений Николаевич |
НГУ | ||||||
Производственная практика (научно-исследовательская работа) |
Дифференцированный зачёт |
Бетеров Илья Игоревич |
Тема |
Руководитель |
---|---|
Магнитные зонды для измерения полей в плазме |
Шайхисламов Ильдар Фаритович |
КПД использования импульсно-периодического СВЧ генератора при создании плазмы в квазицилиндрическом резонаторе |
Медведев Алексей Эдуардович |
Оценка тепловых потерь в квазицилиндрическом медном резонаторе на частоте 2,47 ГГц |
Медведев Алексей Эдуардович |
Оценка мощности СВЧ разряда создаваемого в аргон-метано-водородной смеси квазицилиндрического резонатора |
Медведев Алексей Эдуардович |
Исследование зависимости энергии генерации индукционного азотного (водородного или фторного или неонового) лазера от параметров системы накачки |
Чуркин Дмитрий Сергеевич |
Измерение параметров катушек в конфигурации Гельмгольца с током в обратном направлении при импульсном выключении магнитного поля |
Якшина Елена Алексеевна |
Исследование электронных систем управления квантово-каскадными лазерами |
Колкер Дмитрий Борисович |
СВЧ согласования полупроводниковых лазеров для атомных часов |
Навроцкий Леонид Григорьевич |
Разработка ВЧ генератора на 13,56 мГц, для проведения низкотемпературной абляции биологической ткани |
Навроцкий Леонид Григорьевич |
Тема |
Руководитель |
---|---|
Исследование пространственных характеристик излучения полупроводникового лазера |
Гончаров Андрей Николаевич |
Измерение ширины спектра лазерного излучения с помощью интерферометра Фабри-Перо. |
Гончаров Андрей Николаевич |
Исследование характеристик лазера с вертикальным резонатором |
Скворцов Михаил Николаевич |
Исследование сдвигов резонанса когерентного пленения населенностей в рубидии |
Скворцов Михаил Николаевич |
Исследование характеристик излучения мощного полупроводникового лазера |
Петров Виктор Валерьевич |
Исследование параметров фемтосекундной лазерной системы |
Трунов Владимир Иванович |
Исследование лазерной плазмы для технологических приложений |
Грачев Геннадий Николаевич |
Исследование спонтанного УФ излучения биообъектов с помощью ФЭУ в режиме счета фотонов |
Навроцкий Леонид Григорьевич |
Регистрация вынужденного свечения биологически активных зон кожного покрова под действием импульсной лампы ИФК 2000 |
Навроцкий Леонид Григорьевич |
Изучение параметрической генерации света |
Колкер Дмитрий Борисович |
ФИО |
Тема выпускной квалификационной работы |
---|---|
2021, аспирантура |
|
Швыдкой Дмитрий Олегович |
Пространственно-временные аберрации в лазерных фемтосекундных системах с когерентным сложением полей |
2021, магистратура |
|
Альянова Наталья Викторовна |
Оптимизация однокубитовых операций с одиночными атомами рубидия в оптических дипольных ловушках |
Михайлов Антон Михайлович |
Форма линии субдоплеровских резонансов в газе атомов в поле встречных бихроматических лазерных пучков |
Шепелин Артем Витальевич |
Квантовая информация во временной петле с расщеплённым согласованием состояний |
2021, бакалавриат |
|
Зубарев Евгений Владимирович |
Исследование характеристик УФ генерации азотного лазера с накачкой импульсным индукционным цилиндрическим разрядом |
2020, магистратура |
|
Ашкарин Иван Николаевич |
Алгоритмы квантовой симуляции физических систем на основе ридберговских атомов |
Камешков Олег Эдуардович |
Исследование возможности создания плазмонных мультиплексных коммуникационных систем с использованием вихревых плазмонов |
Кудлаев Ярослав Валерьевич |
Регистрация одиночных атомов рубидия в оптической дипольной ловушке |
2020, бакалавриат |
|
Журавлев Никита Алексеевич |
Квантовое моделирование молекулы водорода с использованием среды IBM Quantum Experience |
2019, аспирантура |
|
Купцов Глеб Владимирович |
Исследование физических принципов усиления сверхкоротких импульсов в тераваттной лазерной системе с частотой повторения до 1000 Гц |
2019, магистратура |
|
Макаров Антон Олегович |
Исследование ячеек с щелочными металлами Cs и Rb и лазеров с вертикальным резонатором для создания миниатюрных атомных часов на основе когерентного пленения населенностей |
Руменских Марина Сергеевна |
Исследование лазерной плазмы методом спектральной диагностики свечения ионов |
Ткаченко Роман Андреевич |
Исследование характеристик генерации индукционного Ar I лазера |
Шпаков Дмитрий Иванович |
Исследование оптических характеристик растворов ДНК методом импульсной ТГц спектроскопии |
2018, магистратура |
|
Макаренко Максим Олегович |
ПТ–симметричный волоконный лазер |
2018, бакалавриат |
|
Малахов Демьян Андреевич |
Источник излучения в среднем ИК-диапазоне с плавной перестройкой длины волны |
Грязнов Денис Максимович |
Система для стабилизации частоты лазеров на основе сканируемого интерферометра Фабри-Перо |
Макаров Николай Игоревич |
Оксидные кристаллы для оптических модуляторов |
2017, магистратура |
|
Антропов Александр Алексеевич |
Разработка волоконного эрбиевого лазера с синхронизацией мод для прецизионной метрологии |
Епланов Дмитрий Олегович |
Оптимизация параметров оптических компрессов для импульсов ближнего и среднего ИК диапазонов |
Румынин Кирилл Михайлович |
Оптический стандарт частоты на одиночном ионе иттербия |
2016, магистратура |
|
Кирпичникова Анна Анатольевна |
Разработка и исследование характеристик основных элементов компактного высокоэффективного синтезатора частот на основе Yb:KYW лазера |
2016, бакалавриат |
|
Витухин Лев Юрьевич |
Исследование лазерного источника на длине волны 383 нм для магниевого стандарта частоты |
Макаренко Максим Олегович |
Исследование широкоапертурных периодически-поляризованных структур из LiNbO3 для ПГС повышенной мощности |
Панькин Даниил Олегович |
Спектральные методы исследования лазерной плазмы |