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 |
И.о. заведующего кафедрой
Телефон: (383) 330-61-10
E-mail: prudnikov@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: e.iakshina@g.nsu.ru
Название и цель курса | Преподаватель | |
Магистратура – квантовая электроника | ||
Механическое действие лазерного излучения на атомы 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. 1 семестр |
![]()
Алексей Владимирович Тайченачев, |
|
Атомная и молекулярная спектроскопия 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. 1 семестр |
![]()
Алексей Иннокентьевич Чичинин, |
|
Современная квантовая лазерная метрология 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. 2 семестр |
![]()
Валерий Иванович Юдин, |
|
Лазерная спектроскопия Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами современной лазерной спектроскопии. 2 семестр |
![]()
Бетеров Илья Игоревич, |
|
Оптоэлектроника 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. 2 семестр |
![]()
Петр Емельянович Твердохлеб, |
|
Магистратура – квантовые информационные технологии | ||
Введение в физическое квантовое программирование Овладение базовыми понятиями современной квантовой информатики, освоение основных квантовых алгоритмов, получение основных представлений о физических системах, используемых в качестве платформы для квантовых вычислений. 1 семестр |
![]()
Бетеров Илья Игоревич, |
|
Квантовые стандарты частоты и квантовые сенсоры на основе ультрахолодных атомов 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. 1 семестр |
![]()
Олег Николаевич Прудников, |
|
Системы квантовой криптографии Овладение базовыми понятиями современной квантовой криптографии, изучение экспериментальных систем для квантово-защищенной передачи данных. 1 семестр |
![]()
Денис Борисович Третьяков, |
|
Кремниевая фотоника Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами современной кремниевой фотоники, изучение интегральных оптических схем, планарных волноводов. 1 семестр |
![]()
Андрей Владимирович Царев, |
|
Квантовая электродинамика сверхпроводниковых джозефсоновских кубитов Овладение базовыми понятиями и основными теоретическими и экспериментальными методами квантовой кубитов, использующих переходы Джозефсона в сверхпроводниках. 3 семестр |
![]()
Яков Симхонович Гринберг, |
|
Полупроводниковая элементная база квантовой информатики Освоение базовых принципов реализации квантовых вычислений с использованием полупроводниковой элементной базы, включая квантовые точки, изучение методов управления квантовым состоянием твердотельных систем. 3 семестр |
![]()
Айгуль Фанизовна Зиновьева, |
|
Квантовое машинное обучение Данный курс является вводным с одной стороны в машинное обучение, с другой – погружает в область квантовых вычислений с целью изучения алгоритмов квантового машинного обучения. 3 семестр |
![]()
Евгений Николаевич Павловский, |
|
Бакалавриат | ||
Теоретические основы квантовой электроники 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. 5,6 семестр |
![]()
Алексей Владимирович Тайченачев, |
|
Прикладная оптика Овладение базовыми понятиями и основами прикладной оптики, овладение знанием об основных типах преобразования гауссовых пучков в оптических системах. 5 семестр |
![]()
Петр Емельянович Твердохлеб, |
|
Современные проблемы лазерной физики 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. 7,8 семестр |
![]()
Виктор Валерьевич Петров, |
|
Статистическая оптика 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. 6,7 семестр |
![]()
Денис Викторович Бражников, |
|
Экспериментальные методы квантовой электроники 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. 7,8 семестр |
![]()
Андрей Николаевич Гончаров, |
|
Электронные системы управления лазерным излучением Овладение базовыми понятиями, моделями и методами проектирования и использования изделий, узлов и систем аналоговой и цифровой электроники для систем лазерной физики. 7,8 семестр |
||
Аспирантура 03.06.01 Физика и астрономия. Оптика | ||
Оптические стандарты частоты 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. 3 семестр |
![]()
Валерий Иванович Юдин, |
|
Дополнительные главы квантовой оптики 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. 3 семестр |
![]()
Леонид Вениаминович Ильичев, |
|
Современные проблемы лазерной физики и фотоники 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. 3,4,5,6 семестры |
![]()
Виктор Валерьевич Петров, |
|
3 курс, группа 22354 | ||||
---|---|---|---|---|
Время | Название дисциплины | Место | Преподаватель | ПА |
Среда 11:00 | Теоретические основы квантовой электроники 2 | ИЛФ СО РАН, к. 425 | Алексей Владимирович Тайченачев | Экзамен |
Среда 14:30 | Физическая оптика 1 | ИАиЭ СО РАН, уч.центр | Денис Викторович Бражников | Зачёт |
Учебная практика (ознакомительная практика) |
Илья Игоревич Бетеров |
Диф. зачёт |
4 курс, группа 21354 | ||||
---|---|---|---|---|
Время | Название дисциплины | Место | Преподаватель | ПА |
Среда 11:50 | Экспериментальные методы квантовой электроники 2 | ИЛФ СО РАН, к. 426 | Андрей Николаевич Гончаров | Экзамен |
Среда 13:40 | Электронные системы управления лазерным излучением 2 | ИЛФ СО РАН, к. 426 | Вадим Аркадьевич Жмудь | Экзамен |
Четверг 10:10 | Современные проблемы квантовой физики 2 | ИЛФ СО РАН, к. 426 | Виктор Валерьевич Петров | Зачёт |
Производственная практика (научно-исследовательская работа) | Илья Игоревич Бетеров | Диф. зачёт | ||
Производственная практика (преддипломная практика) | Илья Игоревич Бетеров | Диф. зачёт |
1 курс магистратуры, группа 24378 | ||||
---|---|---|---|---|
Время | Название дисциплины | Место | Преподаватель | ПА |
Среда 10:00 | Лазерная спектроскопия | ИЛФ СО РАН, спецпавильон | Илья Игоревич Бетеров | Экзамен |
Производственная практика (научно-исследовательская работа) | Илья Игоревич Бетеров | Диф. зачёт |
2 курс магистратуры, группа 23378 | ||||
---|---|---|---|---|
Время | Название дисциплины | Место | Преподаватель | ПА |
Производственная практика (научно-исследовательская работа) | Илья Игоревич Бетеров | Диф. зачёт | ||
Производственная практика (преддипломная практика) | Илья Игоревич Бетеров | Диф. зачёт |
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 |
Базовый институт кафедры, Институт лазерной физики СО РАН, активно поддерживает студентов, аспирантов и молодых сотрудников. Для этих целей проводится специальная молодёжная программа, которая включает в себя:
Студенты кафедры квантовой электроники, проходящие практику в другом институте или организации могут принимать участие в молодёжном конкурсе-конференции (п.3), а также получать информационную и консультационную поддержку. За другими мерами поддержки им следует обратиться по месту прохождения практики.
ФИО |
Тема выпускной квалификационной работы |
---|---|
2024, аспирантура |
|
Капуста Дмитрий Николаевич | Создание интенсивного источника холодных атомов рубидия для высокочувствительного интерферометра-гравиметра |
2024, магистратура | |
Баздырев Никита Андреевич | Формирование терагерцевых вихревых бесселевых пучков с помощью отражающих аксиконов с использованием излучения Новосибирского лазера на свободных электронах |
Сулиман Гадир | Трёхфотонное лазерное возбуждение одиночного ридберговского атома в оптической дипольной ловушке |
2024, бакалавриат | |
Козлова Катерина Семёновна | Магнито-индуцированная прецессия атомного спина в поле эллиптически поляризованной световой волны для приложений к атомной магнитометрии |
Папченко Анастасия Вячеславовна | Оптимизация выходных параметров диссипативных солитонов в усилителе на основе тейперированного иттербиевого волокна |
Прилуцкая Анна Александровна | Стабилизация частоты полупроводникового лазера для экспериментов с одиночными атомами в оптических дипольных ловушках |
2023, магистратура | |
Бетлени Павел Игоревич | Оптическая система для выполнения двухкубитовых вентилей с нейтральными атомами |
Козьмин Артём Дмитриевич | Методы машинного обучения для обработки сигналов газовых сенсоров |
Мартынов Глеб Олегович | Двухфотонное лазерное возбуждение холодных атомов рубидия в ридберговские состояния |
Чэнь Цзюньси | Квантовый алгоритм решения задачи коммивояжера |
2022, магистратура | |
Журавлев Никита Алексеевич | Квантовая и классическая коррекция ошибок при выполнении квантовых алгоритмов |
Коновалова Алёна Олеговна | Исследование особенностей теплового распределения в активных элементах мощного лазерного усилителя |
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 |