Халили Фарид Явдатович
Контактные данные
Группа Квантовых и Прецизионных Измерений
e-mail: khalili_at_phys.msu.ru
Телефон рабочий: +7(495)939-1224
Комната на факультете: 1-63
Страничка спецкурса Компьютерные методы в физических исследованиях
Страничка спецкурса Квантовые колебательные системы
Автобиография
Ф.Я.Халили родился 22 августа 1952. В 1969 году поступил на физфак МГУ, в 1975 -- закончил его, получив диплом с отличием. В 1975-78 годах -- аспирант физфака МГУ. В 1979 году защитил кандидатскую диссертацию.
Занимаемые должности (все на физфаке МГУ):
- Старший лаборант, 1978-1982
- Младший научный сотрудник, 1982 - 1986
- Научный сотрудник, 1986 - 1989
- Старший научный сотрудник, 1989 - 1997
- Профессор, с 1997 года
Темой научной деятельности Халили Ф.Я. является квантовая теория измерений, в том числе теория квантовых невозмущающих измерений и квантовая теория обнаружения и оценивания. В 1996 году Ф.Я.Халили защитил докторскую диссертацию на тему "Предельные чувствительности в линейных и нелинейных квантовых измерениях". Ее основные результаты (цитируется из текста диссертации):
1. Построена теория линейных квантовых систем с непрерывным измерением. Получено соотношение, описывающее статистику результатов для любых последовательностей линейных измерений. Выполнен предельный переход на случай непрерывных квантовых измерений.
2. Получено универсальное соотношение, связывающее динамические и шумовые характеристики любых, в том числе и неравновесных, линейных квантовых систем. Частным случаем этого соотношения является неравенство, связывающее точность измерения и обратное флуктуационное воздействие для линейных квантовых измерителей.
3. Получено уравнение движения для оператора плотности, описывающего поведение нелинейных квантовых систем с непрерывным измерением. Проанализирован процесс эволюции двух типичных квантовых систем при непрерывном нелинейном измерении. Продемонстрирован характер перехода динамического поведения таких систем, по мере роста точности слежения, от свободной эволюции к "замораживанию" в исходном состоянии (квантовый эффект Зенона).
4. Сформулирован набор критериев, которым должен удовлетворять измерительный прибор для реализации квантового невозмущающего измерения. Показано, что в схеме квантового невозмущающего измерения электромагнитной энергии, основанной на ее накоплении в высокодобротном резонаторе, необходимым условием является подключение резонатора "на отражение" (а не на пролет).
5. Описан новый класс квантовых состояний электромагнитного поля, возникающий при квантовом невозмущающем измерении энергии бегущей электромагнитной волны - частотно - антикоррелированные квантовые состояния. Произведение неопределенностей энергии и фазы для этих состояний равно соответствующей величине для однофотонных состояний. Данное свойство позволяет измерять скорость макроскопических тел допплеровским методом с точностью, превышающей стандартный квантовый предел.
6. Сформулированы условия, при которых чувствительность квантового пробного объекта к воздействию классической силы ограничивается стандартным квантовым пределом. Показано, что стандартный квантовый предел может быть преодолен даже в рамках непрерывных координатных измерений. Предложено несколько схем обнаружения, позволяющих получить чувствительность, превышающую стандартный квантовый предел.
7. Показано, что взаимная корреляция шумов измерителя эквивалентна некоторой модификации динамических свойств пробного объекта. Данное свойство может быть использовано для получения чувствительности, превышающей стандартный квантовый предел для систем с непрерывным координатным измерением.
8. Показано наличие характерного предела чувствительности, связанного с ограниченностью энергии, которую может вложить измеритель в квантовую пробную систему. Получены соответствующие выражения для предельной чувствительности типичных квантовых пробных систем.
В последние годы научная деятельность Ф.Я.Халили связана в разработкой перспективных топологий и методов съема информации для больших лазерных гравитационных антенн. Чувствительность таких антенн в ближайшие 5-7 лет должна достичь уровня, когда становятся существенными квантовые свойства даже весьма макроскопических (массой около 10 кг) объектов, каковыми являются используемые в них пробные тела. При этом возникают характерные ограничения на чувствительность (самое известное из них - т.н. Стандартный Квантовый Предел), которые не могут быть преодолены в рамках традиционных методов измерений. Поэтому становится необходимой разработка других принципиально новых методов.
Основные публикации
Основные публикации (за всю жизнь), а также наиболее интересные публикации за последние несколько лет:
1. В.Б.Брагинский, Ю.И.Воронцов, Ф.Я.Халили, Квантовые особенности пондеромоторного измерителя электромагнитной энергии, ЖЭТФ,т.73 (1977) 1340-1343
2. В.Б.Брагинский, Ю.И.Воронцов, Ф.Я.Халили, Оптимальные квантовые измерения в детекторах гравитационного излучения, Письма в ЖЭТФ, т.27 (1978) 296-301
3. Ю.И.Воронцов, Ф.Я.Халили, Квантово-механические ограничения в классическом анализе схем с усилителями, Радиотехника и Электроника, т.27 (1982) 2392-2398
4. Ф.Я.Халили, О предельной чувствительности квантовых пробных систем, Вестник Моск. Ун-та, серия 3, вып.3 (1983) 17-20
5. V.B.Braginsky, F.Ya.Khalili, Quantum Measurement, ed. by K.S.Thorne, 1992
6. V.B.Braginsky, F.Ya.Khalili, "Maxwell demon" in quantum non-demolition measurements, Physics Letters A, v186 (1994) 15-17
7. V.B.Braginky, F.Ya.Khalili, Quantum Nondemolition Measurements: the Route from Toys to Tools, Review of Modern Physics, 68 (1996) 1-11
8. V.B.Braginky, F.Ya.Khalili, Nonlinear meter for the gravitational wave antenna, Physics Letters A 218 (1996) 167-174
9. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili, Optical bars in gravitational wave antenna, Physics Letters A 232 (1997) 340-348
10. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili, The scheme of QND meter of microwave quadrature amplitude, Applied Physics B 64 (1997) 243-247
11. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili, Quantum limits and symphotonic states in free-mass gravitational-wave antennae, Physics Letters A 246 (1998) 485-497
12. V.B.Braginsky, F.Ya.Khalili, Low-noise rigidity in quantum measurements, Physics Letters A 257 (1999) 241-246
13. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili and K.S.Thorne, Energetic quantum limit in large-scale interferometers, proceedings of Third Edoardo Amaldi Conference, ed. by Sydney Meshkov, 1999, 180-190
14. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili and K.S.Thorne, Physical Review D, Dual-resonator speed meter for a free test mass, Physical Review D 61 (2000) 044002
15. V.B.Braginsky, M.L.Gorodetsky, F.Ya.Khalili, A.B.Matsko, K.S.Thorne and S.P.Vyatchanin, The noise in gravitational-wave detectors and other classical-force measurements is not influenced by test-mass quantization, Physical Review D, 67, 082001 (2003)
16. F.Khalili, S.Danilishin, H.Miao, H.M¨ller-Ebhardt, H.Yang and Y.Chen, Preparing a mechanical oscillator in non-gaussian quantum states, Phys.Rev.Lett. 105, 070403 (2010)
17. Y.Chen, S.L.Danilishin, F.Y.Khalili, H.Mueller-Ebhardt, ``QND measurements for future gravitational-wave detectors, General Relativity and Gravitation, 43, 671,(2011).