《基於量子效應類比的集成光學波導器件的研究》是依託中國科學技術大學，由鄒長鈴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於量子效應類比的集成光學波導器件的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄒長鈴
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
集成光學晶片具有尺寸小、可擴展、穩定和能耗低的特點，可以被用於光學量子信息處理和精密測量。從實際出發，集成光學晶片實驗需要寬頻的，加工容錯高，兼容不同材料的器件設計。本項目基於光在波導的傳播演化與量子態的演化的類比，研究單根波導的模式性質，以及多波導間的耦合模式理論。藉助絕熱量子演化的概念，提出一類新的單波導器件，實現單波導內的多模模式轉換、相位調製。給出多模波導之間的耦合的一般性理論，實現任意波導之間的模式轉換的么正操作。人工構造環境與目標波導的耦合系統，實現對目標波導內能量傳輸的控制。
結題摘要
相比於傳統光學，集成光學晶片具有可擴展和高穩定性等優點，有望被用於基於光子的量子信息處理。區別於傳統光信息處理，針對於量子光學信息處理，集成光學晶片器件需要滿足高效率、大頻寬和低功耗等條件，因此我們需要從實際出發研究設計新的集成光學器件。藉助量子物理中的量子態演化和控制的思想，本項目研究了：耗散引起的非厄米相互作用在集成波導定向分束器中對光子量子干涉的影響，以及利用耗散實現光子的單向傳輸，基於波導絕熱模式演化實現高效寬頻的量子光頻率轉換器件，並且將聲子引入集成光學晶片實現光子的非互易效應等。這些研究都結合了光量子信息處理和集成晶片的特點，不僅在理論上具有新穎性，在實驗上也具有可行性，其中部分器件的實驗研究也正在開展。另外，本項目成果的研究思想也能夠進一步推廣和擴展，借鑑量子系統的最佳化控制方法，實現任意波導之間的模式轉換的么正操作。
