Основные направления исследований
Руководитель лаборатории – д.ф.-м.н. Цуканов Александр Викторович
+7(499) 129-63-45
к.ф.-м.н. Катеев Игорь Юльевич ikateyev@mail.ru
Основные направления исследований
Разработка способов гибридного (электрического, оптического, механического) управления зарядовыми кубитами на квантовых точках.
Разработка сенсоров на основе фотонных молекул с квантовыми точками моделирование оптических характеристик полупроводниковых микрорезонаторов, оптимизация их структуры.
Исследование эффекта концентрирования фотонов в микрорезонаторе, встроенном в полупроводниковую гетероструктуру с током.
Поиск способов увеличения точности измерения зарядовых кубитов с помощью электронного транспорта в структурах на основе туннельно-связанных квантовых точек исследование влияния кулоновских эффектов высших порядков на точность измерения состояния кубита.
Вычисление времен фононной релаксации зарядового кубита, взаимодействующего с дискретным или квазинепрерывным фононными резервуарами.
Исследование возможности использования оптических и акустических колебательных степеней свободы полупроводниковых наноструктур для переноса квантовой информации между зарядовыми кубитами на основе двойных квантовых точек.
- Проведено численное моделирование зависимости спектра поглощения одноэлектронной полупроводниковой двойной квантовой точки, помещенной в микрорезонатор, от структурных параметров, а также зависимости заселенностей ее состояний от времени.
- Исследована возможность выполнения двухкубитной операции «C-NOT» в структуре на основе двух полупроводниковых двойных квантовых точек, помещенных в высокодобротный оптический микрорезонатор и управляемых резонансным лазерным полем. Произведен подбор оптимальных параметров системы, при которых время реализации вентиля составляет порядка нескольких сотен пикосекунд.
- Проведен теоретический анализ динамики одноэлектронной двойной квантовой точки в оптическом микрорезонаторе с учетом влияния оптических и акустических фононов. Установлено, что оптическая колебательная мода может использоваться в качестве инструмента управления кубитом, аналогично оптической фотонной моде.
- Предложена схема определения произвольного чистого состояния зарядового кубита путем измерения величины стационарного тока через одноэлектронный транзистор. Для повышения чувствительности транзистора его рабочая часть формируется из трех квантовых точек.
- Предложена схема измерения населенности электронных уровней полупроводниковой квантовой точки, встроенной в многомодовый оптический волновод.
- Проведено моделирование спектральных характеристик микродиска в подложке с металлическими затворами. Показано, что можно значительно увеличить отношение “сигнал/шум” данной системы, подбирая параметры структуры так, чтобы излучательная добротность была максимальна.
- Рассмотрен спектроскопический подход к измерению зарядового кубита, который помещен в волновод из трех микрорезонаторов (фотонную молекулу).
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Quantum chip with the optimized tunnel structure for measuring a charge qubit based on a double quantum dot // Russian Microelectronics. 2020. V. 49. №2. P. 83-100.
- Rogachev M.C., Kateev I.Yu., Tsukanov A.V. Single-photon response and microdisk spectroscopy in a diamond substrate // Russian Microelectronics. 2020. V. 49. №4. P. 243-250.
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Quantum dot polarisation converter in an optomechanical cavity // Quantum electronics. 2020. V. 50. №3. P. 291-298.
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Polarization converter of single photons on a two-dimensional quantum dot in an optical microresonator // Laser Physics Letters. 2020. V. 17. P. 115204.
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Photonic molecule with mechanical frequency tuning for the optical measurements of a semiconductor charge qubit // Russian Microelectronics. 2021. V. 50. № 2. P. 75-91.
- Tsukanov A.V. Measurements of quantum dot level populations using an optical waveguide // Quantum electronics. 2021. V. 51. № 1. P. 84 – 94.
- Tsukanov A.V. Principle of measuring the electron population of a quantum dot using a single-photon transistor based on an array of quantum dots // Quantum electronics. 2021. V. 51. № 8. P. 718 – 726.
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Mechanical control of the spectrum of a chain of resonators and the organization of remote interaction between quantum dots // Russian Microelectronics. 2021. V. 50. № 6. P. 405-418.
- Tsukanov A.V., Kateev I.Yu. Optical measurement of double-dot population using photon transmission via three coupled microresonators // Laser Physics. 2021. V. 31. P. 065201.