[发明专利]实现多光子场波导模式纠缠的系统

权利要求书

1.一种实现多光子场波导模式纠缠的系统，其特征在于包括相连接的模式纠缠产生系统(1)、模式相关测量系统(8)，模式纠缠产生系统(1)包括控制光场(2)与第一方向耦合器(7)、第二方向耦合器(6)相连接，目标光场(3)与马赫-增德尔干涉仪(4)相连接，马赫-增德尔干涉仪(4)两臂上装有两个光学非线性单元(5)，马赫-增德尔干涉仪(4)一臂上的光学非线性单元(5)通过第一方向耦合器(7)、第二方向耦合器(6)与控制光场(2)相连接；模式相关测量系统(8)包括两个模式分析器(9)，每个模式分析器(9)都带有相连接的相位调制器(10)和Y型分支器(11)，Y型分支器(11)的输出端分别与两光探测器(12)一端相连接，两光探测器(12)的另一端与差分器(13)一端相连接，两差分器(13)另一端与相关分析器(14)相连接，系统中的各个光器件为双模波导构成的器件，各个光器件之间采用双模波导连接，所述的双模波导是指至少容许光场两个正交模式在其中传播的波导，其中高阶模式被编码为量子比特1，低阶模式被编码为量子比特0，模式纠缠产生系统(1)是一个能实现控制非逻辑的全光门光路，当控制光场(2)输入量子比特0时，目标光场(3)的状态不变；当控制光场(2)输入量子比特1时，目标光场(3)的状态翻转。

2.根据权利要求1所述的一种实现多光子场波导模式纠缠的系统，其特征在于所述的光学非线性单元(5)是一个能产生三阶x⁽³⁾非线性的光学介质。

3.根据权利要求2所述的一种实现多光子场波导模式纠缠的系统，其特征在于所述的能产生三阶x⁽³⁾非线性的光学介质为Kerr介质、半导体光放大器或电磁诱导透明介质。

4.根据权利要求1所述的一种实现多光子场波导模式纠缠的系统，其特征在于所述的控制光场(2)、目标光场(3)是由激光器产生的光场。