В работе экспериментально исследована теплопроводность наножидкостей на основе наночастиц оксида алюминия (средний диаметр частиц 13 нм). В качестве базовых жидкостей использованы этиленгликоль и изопропанол. Для измерений использован нестационарный метод нагретой проволочки. Показано, что теплопроводность наножидкостей при малых объёмных концентрациях наночастиц 𝐴𝑙2𝑂3 (<0,5 %) соответствует классической теории Максквелла. С дальнейшим ростом концентрации наночастиц в этиленгликоле теплопроводность отклоняется от теории в меньшую сторону, так как становится агрегативно неустойчивой, а в изопропаноле наблюдается аномальное отклонение от теории в большую сторону. В заключение обсуждаются возможные причины наблюдаемого явления.

Рассмотрена динамика взаимодействия электромагнитных импульсов в среде с примесными двухуровневыми атомами. Используя кинетические уравнения для средних значений операторов псевдоспина, расцепленные в приближении хаотических фаз, проведено численное исследование условий образования связанных состояний оптических импульсов и показана эволюция системы для различных параметров задачи. Проведена аналогия между полученными результатами и общеизвестными солитонными режимами.

В рамках формализма функционального интегрирования и метода функционала влияния получены выражения, описывающие эволюцию статистической матрицы плотности наносистемы в координатном и энергетическом представлениях. Найден явный вид функционала влияния квантованного электромагнитного поля на наносистему. Показана эквивалентность предложенного метода методам, развитым в рамках теории возмущений.

Обсуждается влияние среды оптических наноматериалов на характер взаимодействия атомов с собственным полем излучения на примере фотонных кристаллов. В работе показано, что такое влияние может приводить к изменению энергетических уровней атомов, помещенных в периодические диэлектрические среды нанометрового размера.

Рассмотрена генерация высших гармоник плотности тока сверхрешеткой на основе графена на полосчатой подложке под влиянием постоянного и переменного электрических полей, поляризованных вдоль оси сверх-  решетки. Электронная система описана с помощью кинетического уравнения Больцмана в приближении постоянного времени релаксации. Исследована зависимость амплитуды высших гармоник от характеристик приложенных полей. Показана возможность усиления и подавления гармоник плотности тока.

Показана возможность управления временем появления отклика Штарковского эха формируемого в системе наночастиц при изменении взаимной ориентации градиентов внешних электрических полей. Найдено, что при различных углах между градиентами внешних неоднородных электрических полей наблюдается сдвиг в нановременном диапазоне появления Штарковского эха.

Предлагается новый подход к построению потенциала взаимодействия для металлов на основе метода вложенного атома. Из основных принципов квантовой механики задаётся аппроксимация распределения электронной плотности атомов, из которой следует не только парный потенциал взаимодействия, но и конкретный вид функции вложенной энергии. Для описания свойств конкретного металла требуется подобрать только два параметра распределения электронной плотности. Подбор этих параметров осуществляется из условия устойчивости равновесной решётки для экспериментальных значений параметров решётки и с использованием экспериментальных значений энергии связи, энергии образования вакансии и упругих постоянных. Приводятся потенциалы взаимодействия для трёх металлов с различными кристаллическими структурами: Al(ГЦК), Fe(ОЦК) и Mg(ГПУ). Общий вид потенциала имеет простую аналитическую форму и может использоваться для моделирования больших атомных систем в рамках метода молекулярной динамики.

Рассмотрена динамика во времени полевой матрицы плотности в базисе состояний вакуума и двух ортогональных поляризаций фотонов. В качестве анализатора использован прибор с пассивной модуляцией состояний распределяемых фотонов и с невозбужденными вспомогательными модами. Ошибки в просеянном ключе могут возникать из-за поглощения и деполяризации фотонов и разброса параметров оптического волокна (ОВ). Найдена средняя по разбросу параметров ОВ относительная ошибка (QBER) в просеянном квантовом ключе, распределенном по протоколу BB84 с поляризационным кодированием информации. Показано, что QBER можно существенно уменьшить, даже при больших дисперсиях случайных параметров ОВ. Найдены условия работы протокола на больших расстояниях, для этого используется эффект поляризационного биения, который явно выражен, когда среднее значение параметров ОВ превосходят их разброс. Сделан вывод о том, что правильный выбор технологи изготовления ОВ позволит снизить QBER до критического уровня, равного 0.11, ниже которого распределенный ключ можно использовать для целей криптографии.

Исследован процесс дискретного фотодетектирования в предположении о неидеальности детектора атомов- зондов. Предложена неортогональная система операторозначных мер, описывающая процесс измерения и построены трансформеры атомных и полевых состояний.

Исследована корреляция неоднородного уширения на различных частотных переходах в системе трехуровневых нано-гейтов и ее влияние на интенсивность отклика стимулированного фотонного эха. Показано, что коэффициент корреляции неоднородного уширения на двух различных переходах и интенсивность отклика стимулированного фотонного эха зависят от параметра случайного взаимодействия оптического электрона с локальным полем и от ширины распределения дополнительных частотных сдвигов из-за частичной взаимной фиксации энергий переходов. Причем незначительное изменение коэффициента корреляции приводит к значительному спаду интенсивности отклика.

Рассмотрено кодирование информации в нановременных интервалах между возбуждающими лазерными импульсами в оптическом эхо-процессоре. Введены информационные меры для описания преобразования классической информации в квантовую. При преобразовании классической информации, заложенной в нановременные интервалы эшелона лазерных импульсов в квантовую, наиболее подходящей мерой является квантовая информационная мера, основанная на алгоритмической теории информации, так как она имеет наибольшую корреляцию с классической информационной мерой.

Рассмотрено распространение и взаимодействие предельно коротких импульсов в сегнетоэлектрической среде, характеризуемой нелинейностями третьего и пятого порядков. Опираясь на найденные ранее аналитические решения, численно продемонстрирована устойчивость стационарных импульсов по отношению к аддитивной модуляции и столкновениям. По отношению к мультипликативной модуляции импульсы оказываются устойчивы при высокой частоте модуляции и неустойчивы по отношению к низкочастотной модуляции. Показана устойчивость электромагнитного домена при воздействии на него стационарного импульса.

Экспериментально исследован процесс субдоплеровского охлаждения атомов тулия в магнито-оптической ловушке (МОЛ), работающей на длине волны 410,6 нм. Без применения специального цикла субдоплеровского охлаждения достигнута температура 25(5) мкК при числе атомов 3×10⁶, что существенно ниже доплеровского предела для данного перехода (240 мкК). Высокая эффективность субдоплеровского охлаждения обуславливается близкими значениями g-факторов Ланде нижнего и верхнего уровней, задействованных в процессе лазерного охлаждения. Осуществлен захват ультрахолодных атомов тулия в магнитную ловушку (МЛ), об    разованную квадрупольным магнитным полем МОЛ (градиент поля 20 Гс/см). Загрузка атомов в МЛ осуществлена из облака, содержащего 4 × 10⁵ атомов, предварительно охлажденных в МОЛ до субдоплеровской температуры 80 мкК. В МЛ захвачено 4 × 10⁴ атомов при температуре 40 мкК. По характеру распада населенности в ловушке определено время жизни (0,5 с) и наложено ограничение на константу скорости неупругих бинарных столкновений спин-поляризованных атомов тулия в основном состоянии 𝑔𝑖𝑛 < 10−¹¹ см3с−¹.