连续时间交叉相位调制与量子计算

单光子与强激光场之间的弱非线性 Kerr 相互作用近来被提出作为基于分布式光学的量子通信与计算中少比特应用的基础。此处，我们采用连续时间多模模型描述非线性介质的输入/输出场，以此分析上述 Kerr 相互作用。与先前该问题的单模处理不同，我们的分析考虑了自由场输入光束的完整时间特性以及介质的非瞬时响应。该模型的主要含义在于，一个输入上的交叉 Kerr 相移正比于另一输入的光子通量，由此在输出端存在相位噪声项。我们表明这些相位噪声项将妨碍 Munro、Nemoto 和 Spiller [New J. Phys. 7, 137 (2005)] 所提出的奇偶门的良好性能。