光子平台是量子技术的绝佳环境,因为弱的光子与环境耦合可以确保较长的相干时间。量子光子学的第二个关键因素是光子之间的相互作用,这可以通过交叉相位调制 (XPM) 形式的光学非线性提供。这种方法支撑了量子光学 1 – 7 和信息处理 8 中的许多拟议应用,但要发挥其潜力,需要强的单光子级非线性相移以及可扩展的非线性元件。在这项工作中,我们表明所需的非线性可以由嵌入量子阱的微柱中的激子极化子提供。它们将激子的强相互作用 9、10 与微米级发射器的可扩展性结合起来。11。使用衰减到单光子平均强度以下的激光束,我们观察到每个极化子的 XPM 高达 3±1 mrad。以我们的工作为第一步,我们为极化子晶格中的量子信息处理铺平了道路。XPM 的量子应用包括远距传物 1 、光子数检测 2 、计量学 4 、密码学 5 和量子信息处理 (QIP),其中它被提议作为电路 6 和测量 7 的途径
光子平台是量子技术的绝佳环境,因为弱光子环境耦合可确保长时间的连贯时间。Quantu-Photonics的第二个关键成分是光子之间的相互作用,可以通过光学非线性以跨相调节(XPM)形式提供。这种方法为量子光学1 - 12中的许多提议的应用和信息处理13,14提供了基础,但是实现其潜力需要强大的单光子级非线性相移以及可扩展的非线性元件。在这项工作中,我们表明,具有嵌入式量子孔的微柱中的激子 - 孔子可以提供所需的非线性。这些结合了激子15、16的强相互作用与微米大小的发射器的可伸缩性。17 - 19。,我们使用衰减至单个光子平均强度的激光梁观察到每个粒子的XPM高达3±1 mrad。我们的工作是第一个垫脚石,我们放下了一条途径,以在极化晶格中进行量子信息处理。XPM的量子应用包括传送1,光子数检测2,计量学6、7,密码8和量子信息处理(QIP)(QIP),在其中提议将其作为通往电路9的途径-10
Sos S. Agaian,德克萨斯大学圣安东尼奥分校 F. Jack Agee,莱斯大学 Bjørn F. Andresen,Elbit Systems Electro-Optics EIOp Ltd.(以色列) Roger Appleby,QinetiQ Ltd.(英国) Misty Blowers,空军研究实验室 Howard E. Brandt,陆军研究实验室 J. Thomas Broach,美国陆军 RDECOM CERDEC NVESD Randall W. Brown,空军研究实验室 Edward M. Carapezza,康涅狄格大学和 DARPA John C. Carrano,Luminex 公司 David P. Casasent,卡内基梅隆大学 Tien-Hsin Chao,喷气推进实验室 Zhongyang Cheng,奥本大学 Hong-Liang Cui,史蒂文斯理工学院 Belur V. Dasarathy,顾问 Peter J. Delfyett,康涅狄格大学光学与光子学学院佛罗里达州中部 Michael James DeWeert、BAE Systems Sohail A. Dianat、罗切斯特理工学院 Eric J. Donkor、大学康涅狄格州马克·A·杜宾斯基 (Mark A. Dubinskii) 陆军研究实验室。埃姆雷·埃尔廷 (Emre Ertin),俄亥俄州立大学Augustus W. Fountain III,美国 RDECOM ECBC Gabor F. Fulop,Maxtech International Inc. Douglas W. Gage,XPM Technologies Frederick D. Garber,莱特州立大学Patrick J. Gardner,通用动力武器和技术产品 Thomas George,ViaLogy Corp. Grant R. Gerhart,美国陆军 TARDEC/RDECOM G. Charmaine Gilbreath,海军研究实验室。 Jeff J. Güell,波音公司