Представлено математическое обоснование секретности квантовой криптографии на временных сдвигах. Описаны процедуры приготовления и измерения наиболее сильно локализованных состояний с носителем в конечной частотной полосе. Показано, что измерений состояний в конечной частотной полосе и конечном временном окне достаточно для обнаружения { любых} изменений входных состояний. Кратко обсуждается использование существующих мультиплексных оптоволоконных систем на базе массива дифракционных решеток (AWG) для использования в квантовой криптографии на временных сдвигах.

Рассмотрена ``коллективная' атака на ключ и прослежена ее связь с классической пропускной способностью квантового канала связи. Показано также, что допустимая вероятность ошибок у легитимных пользователей, до которой возможно извлечение секретного ключа, уменьшается более чем в два раза по сравнению с ``прозрачным' подслушиванием и индивидуальными измерениями.

Экспериментально реализован волноводный режим самосжатия мощных фемтосекундных импульсов хром-форстеритового лазера в полом фотонно-кристаллическом волноводе. Показано, что в режиме высоких мощностей лазерных импульсов (более 100 МВт) дисперсионное расплывание импульса, характерное для полей низкой интенсивности, сменяется сжатием, эффективность которого максимальна вблизи вершины лазерного импульса.

Показано, что за счет ``расплывания' двухфотонного волнового пакета (бифотона) в среде с дисперсией можно приготовить белловские двухфотонные состояния без компенсации групповых задержек между фотонами ортогональной поляризации и использования узкополосных фильтров, но с селекцией временной корреляционной функции. Это обусловлено тем, что из-за ``расплывания' временной корреляционной функции интенсивности в ее форме проявляются эффекты двухфотонной интерференции.

Рассмотрен новый класс неуглеродных нанотрубок на основе элементов групп III--V: алюминия (Al) и фосфора (P). Расчет равновесной геометрии, энергетических характеристик и электронной структуры AlP нанотрубок с использованием теории функционала плотности показал, что они являются энергетически устойчивыми структурами. Обнаружено, что при сворачивании двумерной AlP гексагональной структуры в трубку требуется довольно низкая (примерно 0.01--0.07 эВ) энергия деформации. Установлено, что AlP нанотрубки являются широкозонными полупроводниками с шириной запрещенной зоны, лежащей в пределах 2.05--3.73 эВ с прямым (для типа ``зигзаг'') и с непрямым (для типа ``кресло'') переходами между потолком валентной зоны и дном зоны проводимости. Ширина запрещенной зоны этих нанотрубок увеличивается с ростом диаметра трубки, стремясь в пределе к значению запрещенной зоны для двумерного AlP гексагонального слоя.

Рассмотрен новый класс бор-азотных (BN) нанотрубок, состоящих из четырех-, пяти-, шести-, семи- и восьмиугольников, названных по аналогии с углеродными нанотрубками того же топологического строения ``хаекелитными'' (Haeckelites). Геометрические, энергетические и электронные свойства детально изучены для двух вариантов взаимного регулярного расположения многоугольников. Установлено, что нанотрубки типа ``хаекелит'' являются диэлектриками с энергетической щелью Eg, лежащей в пределах 3.24--4.09 эВ, причем Eg уменьшается с увеличением диаметра нанотрубок, стремясь в пределе к значению Eg для соответствующего плоского ``хаекелитнго'' слоя. Энергия основного состояния рассмотренных BN ``хаекелитных'' нанотрубок на 0.3 эВ/атом выше по сравнению с известными BN нанотрубками, состоящими из шестиугольников.

Показано, что при наличии экспериментальных данных о линиях электронно-колебательно-вращательного (ЭКВ) спектра двухатомной молекулы, попарно связывающих { три и более} электронно-колебательных состояния, существует связь между совокупностью измеренных волновых чисел линий и набором абсолютных значений всех соответствующих ЭКВ термов. Предлагается метод нахождения оптимального набора ЭКВ термов с погрешностями путем минимизации взвешенного среднеквадратичного отклонения значений волновых чисел, вычисляемых с помощью принципа Ридберга--Ритца, от измеренных волновых чисел достаточно большого количества ЭКВ спектральных линий различных систем полос варьированием искомых значений ЭКВ термов. Существенно, что он не требует { никаких} предположений о строении молекулы. Новый метод применен для нахождения ЭКВ термов 12 исследованных экспериментально к настоящему времени синглетных электронных состояний изотопомера 11B1H молекулы гидрида бора по всем имеющимся экспериментальным данным для 15 систем полос, полученным в 10 различных работах. Тем самым, спектр собственных значений энергии двухатомной молекулы определен из экспериментальных данных о волновых числах ЭКВ спектральных линий без каких-либо предположений о ее строении.

Исследуются особенности солитонного сдвига частоты в микроструктурированном волокне в режиме, когда начальная длительность лазерного импульса существенно меньше периода колебаний комбинационной моды нелинейного материала. Характерный сдвиг частоты для субнаноджоулевых импульсов титан-сапфирового лазера с начальной длительностью около 30 фс в волокне с диаметром сердцевины около 1.6 мкм и длиной около 7 см в условиях выполненных экспериментов превышает 100 ТГц. Уменьшение начальной длительности импульса позволяет достичь существенного увеличения скорости солитонного сдвига частоты.

В структурах Si/Si1-xGex:Er/Si достигнута инверсная населенность уровней энергии ионов Er3+ при передаче энергии электронного возбуждения от полупроводниковой матрицы. Анализ кинетик фотолюминесценции на длине волны 1.54 мкм свидетельствует о переводе в возбужденное состояние до 80% ионов, что в совокупности с высокой интенсивностью свечения демонстрирует перспективность структур такого типа для создания лазера, совместимого с планарной кремниевой технологией.

С помощью численного моделирования продемонстрирована возможность получения аттосекундного рентгеновского импульса при взаимодействии фемтосекундного лазерного импульса ультрарелятивистской интенсивности с тонким плазменным слоем твердотельной плотности. Изменения параметров плазменного слоя в течение светового импульса приводят к формированию широкого, отчасти сплошного спектра излучения, генерируемого в слое. Выделение ограниченных участков в спектре отраженного или прошедшего света обеспечивает получение изолированных электромагнитных импульсов малой длительности. Их интенсивность достигает 1% интенсивности возбуждающего света.