[00105258]基于回音壁模式微腔体系的量子信息器件研究
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技术详细介绍
该课题为霍英东教育基金会高等院校青年教师基金课题（课题编号：151063）。
回音壁模式光学微腔具有高品质因子和小模式体积，能够增强光场来提高光与物质相互作用的效率。因此，光学微腔体系是实现量子信息器件的理想平台，可以通过其实现对于固体量子比特的高效操控。
该课题主要完成了微腔实验系统的平台建设，主要包括光纤锥拉制平台的搭建，并搭建了用于光纤-微腔耦合系统研究的光学平台；基于该平台，实验研究了利用热效应实现对于微腔中的增益的有效调制，分析了杂质散射等因素对于系统的影响，另外，还完成了高品质因子掺杂 Er，Yb 等增益介质的微芯圆环腔和微球腔的制备；实验实现了增益离子亚稳态寿命的精确测量。这些成果为后续发展微纳结构的量子信息器件提供了技术支撑。另外，研究还在理论上完成了基于在里德伯原子、氮空位色心与微腔耦合体系中克服系统退相干的方法，发展出了一系列的量子信息处理方案。具体包括：完成了多个耦合腔系统的动力学机制及过程研究，包括高阶边带的产生、光频梳产生及调控等非线性效应的机理；以及研究了光力学微腔，光磁学微腔模型中的传输特性，探索了非线性微腔系统的模式转移、非互易性、手性等物理现象。进一步的研究中，集中在基于多能级人工原子与微腔耦合系统的高维量子信息处理，提出了多个高维量子信息处理的新方案。
