利用强量子相干系统实现有效的量子信息传送

探讨如何通过不同方案实现辐射系统与单光子之间的强耦合，从而实现具有高传输率、高保真度的量子比特传送和相位门操作。一种方法是通过光子与优化的纳米结构表面等离子体振荡模式相耦合，一种是通过光子与不同构型多能级热原子或冷原子EIT系统的耦合。本项研究将通过全量子光学的解析和数值方法得到实现特定纳米结构与单光子的强耦合的优化方案；得到使原子EIT系统的探测场与信号场的交叉相位调制和非线性交叉克尔效应得以显著增强的优化可调控条件，从而得到全光量子计算所必须的有效量子极化相位门控的方案。此项研究工作将为实验上实现双量子比特的传输和相位门操作提供新的原理方法和理论指导，在量子信息的传送、处理（如量子逻辑门）、存储和全光量子计算等领域具有重要的应用价值。