Схема однофотонного многопортового маршрутизатора выдвигается путем соединения двух оптомеханических полостей с волноводами. Показано, что связанные две оптомеханические полости могут проявлять эффект фотонной блокады, которая генерируется интерференцией взаимодействия трех мод. Результаты показывают, что единственным фотоном можно управлять в многопортовой системе из-за давления излучения, что должно быть полезно для построения квантовой сети. Так появляется роутер на базе оптомеханической системы.

Роутер для объединения квантовых каналов

Квантовый маршрутизатор для объединения квантовых каналов с квантовыми узлами может создать сеть для распространения квантовой информации. В последнее время было предложено много теоретических предложений и экспериментальных демонстраций квантового маршрутизатора в различных системах. Реализован одномерный однофотонный эффективный маршрутизатор в резонаторной системе с резонатором. Используя эффект EIT, чтобы гарантировать транспортировку одиночного фотона, специалисты достигли однофотонного роутера в микроволновом режиме. Также были предложены различные виды схем многопортового маршрутизатора, например, циклическая трехуровневая система атомов используется для маршрутизации фотона в две связанные матрицы резонаторов. Линейно-оптическая система также считается рациональным кандидатом на создание роутера на квантовой базе из-за простоты управления и доступности, несмотря на недостаточную пропускную способность одиночного фотона. В последнее время люди фокусируют свое видение на устройствах мезоскопического масштаба из-за его нелинейности и управляемости, таких как оптомеханическая система и электромеханическая система резонатора.

Явление фотонной блокады

Явление фотонной блокады, возникающее в результате нелинейности, допускает существование только одного фотона, и второй фотон будет запрещен, что может быть использовано для генерации одного источника фотонов или для обеспечения обработки одного фотона. Оптомеханические системы с полостями, помимо их потенциального применения в обнаружении гравитационных волн, при изучении квантово-классических переходов, при выполнении высокоточных измерений, при генерации запутывания и сохранении и при обработке квантовой информации, имеют нелинейность. Но эта нелинейная сила, пропорциональная g2 / ωm, ограничена условием g (сила связи давления излучения) меньше, чем ωm (частота механического осциллятора), поэтому, например, много усилий направлено на усиление нелинейности. , добавление атомов, введение квантовой точки, использование оптомеханической системы с сопряженными полостями и использование трехмодового смешения для создания эффективной фотонной блокады.