利用腔内自发参量下转换产生高亮度窄线宽的纠缠光子对

分布式量子计算和可扩展的量子通信协议要求量子信息可以在基于光子体系和物质体系的量子系统之间实现相干的转移。要想实现它，必须要求作为信息载体的光子其线宽与作为存储单元的物质体系中原子的自然线宽相比拟。利用自发参量下转换产生的光子由于参量过程的自发性而具有非常大的谱线宽度，因而很难与原子发生耦合，不能实现量子信息在光子与原子之间的相互转移。利用腔内自发参量下转换过程则是一种较为理想的压窄谱线宽度，同时保存光子之间非经典关联特性的有效方法。利用它，可以将光子谱线宽度压缩到与原子自然谱宽接近的程度，从而使量子信息交换成为可能。本申请项目拟采用周期性极化的非线性介质作为参量转换材料，利用其较大的转换效率和腔内自发参量下转换技术制备高亮度，窄线宽的光子对，从而为下一步实现信息交换打下基础。本研究项目在国内属于空白，在国际上亦属前沿课题。其中利用周期性极化材料作为腔内转换介质在国际上亦无任何报道。