Předmětem zájmu dizertační práce bude studium kvantová interferometrie a souvisejících procesů, které umožňují zkoumání interferenčních jevů na úrovni jednotlivých kvant světelného záření a snaží se využívat jejich vlastnosti k přesným měřením a přenosu informací. Na rozdíl od klasické interferometrie pracuje s jednotlivými fotony (jedno a vícefotonová interference), respektive s komplexnějšími kvantovými stavy (kvantově provázané vícefotonové stavy), jejichž interference umožňuje studium jevů, jako je koherence na úrovni jednotlivých kvant, vícefotonová interference, resp. samotné kvantové provázání. Tyto efekty jsou zásadní nejen z pohledu fundamentální fyziky, ale také pro rozvoj a možné aplikace v kvantových technologiích. Volba platformy založené na optických vláknech je motivována její experimentální stabilitou a kompatibilitou se standardní telekomunikační infrastrukturou. Optická vlákna umožňují přesnou kontrolu délky optické dráhy, relativně jednoduchou implementaci interferometrických schémat a dlouhodobě stabilní provoz, což je obzvláště důležité při práci s kvantovými
interferenčními jevy, které jsou velmi citlivé na fázové fluktuace. Dizertační práce se dále, ve spolupráci KLFF FJFI a Cesnetu může konkrétněji zaměřit na vybrané aplikace kvantové interferometrie v oblasti kvantových technologií, zejména kvantové komunikace, kvantovou metrologii, kvantovou a postkvantovou kryptografii, kvantovou senzoriku, respektive kvantové počítání, apod. Na základě prvotního výzkumu bude zvolena vhodná strategie a bude navrhnut vhodný postup, pro následný teoretické i experimentální výzkum.
(1) L. Mandel, E. Wolf, Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press, 1995.
(2) G. S. Agarwal, Quantum Optics, Cambridge University Press, Cambridge, 2013.
(3) Z. Ficek, S. Swain, Quantum Interference and Coherence, Springer (2005).
(4) M. Suda, Quantum Interferometry in Phase Space: Theory and Applications, Springer (2006).
(5) P. P. Hariharan, Basics of Interferometry, Elsevier (2007).
(6) R. B. Jin, Z. Q. Zeng, C. You, C. Yuan, Quantum interferometers: Principles and applications, Progress in Quantum Electronics 96, 100519 (2024).
(7) H. A. Bachor, T. C. Ralph, A Guide to Experiments in Quantum Optics, Wiley-VCH, New York, 2019.
(8) Z. J. Ou, Quantum Optics for Experimentalists, World Scientific Publishing, 2017.
Školitel: Ivan Richter - KLFF
školitel – specialista: Ing. Josef Vojtěch, Ph.D., Cesnet