[发明专利]延迟光逻辑门

权利要求书

1.一种使用至少一个包括非线性光介质的延迟光路由器来操作逻辑门的方法，其中非线性光介质包括：紧密间隔的两个基态，使得所述两个基态之间的跃迁被偶极子禁止；以及激发态，使得允许在所述两个基态之间经由所述激发态产生两光子跃迁，所述方法包括以下步骤：

a)将对应于在所述两个基态中的第一基态和所述激发态之间的第一跃迁的第一频率的第一激光束(P)施加于所述非线性光介质；

b)将对应于在所述基态中的第二基态和所述激发态之间的第二跃迁的第二频率的第二激光束(C)施加于所述非线性光介质；

c)将对应于在所述基态中的第二基态和所述激发态之间的第二跃迁的第三频率的第三激光束(A)施加于所述非线性光介质；

d)调整所述第二激光束(C)的强度以产生慢光(S)，其中所述慢光(S)对应于所述第一激光束(P)的群速率降低；

e)调整所述第一激光束(P)、所述第二激光束(C)、所述第三激光束(A)的强度中的至少一个，以产生对应于两光子相干激发[Rep12]2的频率的非简并四波混频信号(D)，其中所述慢光(S)响应于所述非简并四波混频信号(D)的产生而消失；以及

f)使用所述产生的慢光(S)和所述非简并四波混频信号(D)中的至少一个作为逻辑门的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激发态的能级高于所述两个基态的能级。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述激发态的能级是非简并的或通过去谐Δ被分成两个能级，其中，所述激发态的所述能级和所述Δ的能级的和是虚拟的或真实的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一激光束(P)、所述第二激光束(C)、所述第三激光束(A)、所述慢光(S)被同步，以使所述第一激光束(P)和所述第二激光束(C)交迭，以及使所述慢光(S)和所述第一激光束(P)暂时彼此交迭。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，分别根据所述第一激光束(P)和所述慢光(S)来调制所述第二激光束(C)和所述第三激光束A。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，选择所述Δ的值，使得所述第三激光束(A)能够实现从所述第二基态到所述激发态+Δ或所述激发态-Δ的跃迁。

7.根据权利要求1所述的方法，其中第一激光束(P)和第三激光束(A)对应于布尔代数非的输入，慢光(S)的出现或消失对应于布尔代数非的结果。

8.根据权利要求1所述的方法，其中串联的两个延迟光路由器用于布尔代数或非，

其中，通过所述串联的两个延迟光路由器中的第一延迟光路由器产生的慢光被用作第二延迟光路由器的第一激光束(P)的源，以及

分别输入到所述两个延迟光路由器的两个第三激光束(As)对应于所述布尔代数代数或非的输入，以及通过所述第二延迟光路由器产生的慢光(S)对应于所述布尔代数代数或非的结果。

9.根据权利要求1所述的方法，其中串联的两个延迟光路由器用于布尔代数与，

其中，通过所述串联的两个延迟光路由器中的第一延迟光路由器产生的非简并四波混频信号(D)被用作第二延迟光路由器的第一激光束(P)的源，以及

分别输入到所述两个延迟光路由器的两个第三激光束(As)对应于所述布尔代数代数或非的输入，以及通过所述第二延迟光路由器产生的信号(D)对应于所述布尔代数与的结果。

10.根据权利要求1所述的方法，其中并联的两个延迟光路由器用于布尔代数与非/或，

其中所述第一激光束(P)由所述两个延迟光路由器所共享，两个第三激光束(As)对应于布尔代数与非及或的输入，

通过所述两个延迟光路由器产生的两个慢光(Ss)中的每个对应于布尔代数与非的结果，以及

通过所述两个延迟光路由器产生的两个信号(Ds)中的每个对应于布尔代数或的结果。