申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2024-03-22

公开（公告）日：2024-05-24

公开（公告）号：CN118068627A

主分类号：G02F1/35

分类号：G02F1/35;G02F1/365

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：本发明提供一种片上光‑原子纠缠界面装置与方法，属于量子信息科学技术领域。本发明利用脉冲激光泵浦非线性波导产生量子纠缠光子对，通过光滤波器将信号光子与闲频光子分离出来，信号光子被传输至片上掺铒光波导模块；在基于掺铒光波导的片上量子存储器中制备原子频率梳对信号光子存储，进而建立闲频光子‑片上量子存储器的量子纠缠，形成片上光‑原子纠缠界面。本发明提出的片上光‑原子纠缠界面装置与方法能够实现光与掺铒光波导的高效率耦合与对信号光子的高效存储。本发明各组件均可来自成熟的光电器件，具有小型化、集成化、实用化等优势，为量子网络和系统的实用化发展开辟了新的途径。

主权项：1.一种片上光-原子纠缠界面装置，其特征在于，包括依次相连接的第一激光源1、光强度调制器2、光放大器3、第一可调光衰减器4、第一偏振控制器5、非线性波导6、第一光滤波器7、第二光滤波器8，第一光滤波器7、第三光滤波器9、第四光滤波器10、第二偏振控制器11依次连接，第二偏振控制器11的输出端与片上掺铒光波导模块18中第二光纤准直器25一端的光纤尾纤相连接，第二激光源12、光相位调制器13、第二可调光衰减器14、光开关15、光环形器16、第三偏振控制器17、片上掺铒光波导模块18依次相连接，所述光环形器16的第一端口连接光开关15的第一输出端，光环形器16的第二端口连接第三偏振控制器17的一端；所述片上掺铒光波导模块18由固定于衬底19之上的通过光纤依次连接的第一光纤准直器20、掺铒光波导芯片22、第二光纤准直器25构成，掺铒光波导芯片22由基体材料23和刻蚀在基体材料23内部的掺铒光波导24构成；所述第一激光源1、第二激光源12用于提供连续、稳定的泵浦光；所述第一可调光衰减器4、第二可调光衰减器13为光纤可调衰减器，用于调节泵浦光的功率；所述非线性波导6用于被激光泵浦产生量子纠缠光子对；所述第一光滤波器7、第二光滤波器8用于分离闲频光子，所述第三光滤波器9、第四光滤波器10用于分离待存储信号光子；所述光相位调制器13用于对所述第二激光源12输出的泵浦光进行移频；所述光开关15用于选择是否让原子频率梳制备泵浦光进入片上掺铒光波导模块18，并控制泵浦时间；所述掺铒光波导24为量子存储器的存储介质，输入其中的泵浦光与波导中的铒离子系综发生相互作用，在掺铒光波导中制备出原子频率梳，用于存储信号光子。

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权利要求：

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