耦合腔体光子晶体中的多模态纠缠压缩光生成与传播

纠缠的多模压缩光态在量子信息系统中具有广泛应用前景，尤其是用于生成非高斯光态，这些光态是连续型量子计算的核心。虽然已存在理论方法可建模环形腔体系统中单模态和双模态纠缠光态的非线性生成，但这些方法在建模更复杂的多腔体系统时难以实现。本文提出了一种高效且准确的理论方法，用于建模损耗耦合腔体系统中光子量子态的生成与传播，系统包含两种或三种模态的非线性共挑结构。该方法通用且即使在数百个模态的系统中也具备计算可行性。我们将该方法应用于设计和建模一种用于生成芯上纠缠压缩光态的多模态光子晶体耦合腔体系统。该系统由三个耦合腔体光子晶体板上的三模态共挑结构构成，其与三个耦合腔体光子晶体束列(CROWs)相耦合。该方法的计算速度使我们能够高效地优化系统，使得两个输出CROWs中的信号光和-idler光在沿着CROWs传播数十个腔体后仍保持纠缠。