ГИКИТ: правообладатель патента в научно-творческом проекте

18 апреля на кафедре аудиовизуальных систем и технологий, произошло значительное научное достижение! 

Состоялась защита разработки программы для электронных вычислительных систем, которая посвящена графической визуализации квантовой запутанности в поляризационной оптике. Автором программы является профессор Александр Иванович Ходанович, заведующий кафедрой аудиовизуальных систем и технологий ГИКИТ.
Важно отметить, что программа была зарегистрирована в государственном реестре 2024619001. Согласно свидетельству о государственной регистрации, ФГБОУ ВО СПБГИКИТ является правообладателем данной программы. Это подтверждает официальное признание результатов научных исследований, проведенных на кафедре аудиовизуальных систем и технологий.

Кафедра аудиовизуальных систем и технологий ГИКИТ занимается научными исследованиями в области физики, радиоэлектроники, акустики и звукотехники и продолжает заниматься как фундаментальными, так и прикладными научными исследованиями. Кафедра активно участвует в различных научных проектах, сотрудничает с ведущими научно-исследовательскими центрами и коммерческими организациями. Благодаря этому институт вносит вклад в развитие научно-технического потенциала России. 

Можно с уверенностью сказать, что ГИКИТ является не только институтом, обучающим творческим профессиям, но и институтом, дающим техническое образование, а также  развивающимся центром научно-исследовательской деятельности. Благодаря опыту, экспертизе и знаниям преподавателей, университет успешно осуществляет разработку программного обеспечения, которое найдет широкое применение в различных наукоемких областях.

Впервые в методологии математического и компьютерного моделирования были представлены результаты по формализации и графической визуализации квантовой запутанности фотонов в поляризационной оптике, а также компьютерные эксперименты в концептуальных аспектах квантовой теории. Приводятся графические иллюстрации симметрии в квантовых корреляциях запутанных фотонов с нарушением фундаментального неравенства Белла.

В работе использовались методы Монте-Карло и современные системы символьной математики Maple для программирования, визуализации статистических решений и построения линии тренда. Разработаны алгоритмы и комплекс программ графической визуализации квантовой запутанности фотонов с иллюстрацией нарушения неравенства Белла.

История квантовой теории и технологий в научном творческом проекте: (www.gikit.ru).

Квантовая запутанность есть явление («жуткое», по словам Эйнштейна), подразумевающее незримую связь между состояниями двух частиц. Изменение квантового состояния одной частицы неминуемо приведёт к мгновенному изменению состояния другой, связанной с ней, частицы. 

В 2015 году журнал Nature опубликовал стать ю научного коллектива, который фактически ещё раз доказал существование квантовой запутанности на практике. Причём, чуть ли не впервые было обозначено, что запутанность может существовать на любом расстоянии, даже измеряемом световыми годами. Эксперимент продолжался несколько дней. Исследователи облучали одинаковым потоком энергии два алмаза, расположенные на расстоянии 1,3 км друг от друга, что заставляло алмазы испускать фотоны. Фотоны взаимодействовали друг с другом посредством оптического кабеля. В результате испустившие их электроны в алмазах запутывались, а их квантовая функция стала одинаковой.

Есть и практические применения эффекта квантовой запутанности. Так, в 2019 году было заявлено, что сотрудники МФТИ смогли реализовать работающий прототип квантового компьютера. Именно квантовая запутанность там является движущей силой для кубитов.  Например, в статье в журнале Nature описывается методика работы квантового процессора, и приведены результаты реальных экспериментов.

В 2023 г. состоялся межвузовский научный творческий проект «НАУЧНЫЙ ДИАЛОГ С НОБЕЛЕВСКИМИ ЛАУРЕАТАМИ ПО ФИЗИКЕ» совместно с кафедрой информационных управляющих систем СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (рук. - проф. А.И. Ходанович, ГИКиТ).  Научный проект посвящен компьютерному моделированию квантовой запутанности фотонов с графической визуализацией нарушений неравенства Белла в поляризационной оптике.

Соотношения или неравенства Белла были написаны физиком-теоретиком Дж. Беллом в работе 1964 года, посвящённой анализу знаменитого парадокса Эйнштейна, Подольского, Розена (ЭПР -парадокса) 1935 года, который должен был окончательно убедить всех в неполноте квантовой теории. Неравенства Белла выведены в предположениях классической физики. Было показано, что, если квантовая теория справедлива, то эти неравенства могут нарушаться (теорема Белла).