基于二向色性精细度腔中量子频率转换的光子时间模式复用

正交时间模式（TMs）构成了一种场正交、连续变量的自由度，原则上具有无限维度，为量子信息科学与技术创造了有前景的资源。理想量子脉冲门（QPG）是一种对具有相同载波频率、空间模式和偏振的正交时间光脉冲进行复用与解复用的器件。QPG是将正交时间模式用作高维量子信息存储与处理基础的关键使能技术。利用具有时变泵浦或控制场的非线性光学参量过程实现QPG的最大障碍，在于可达到的时间模式选择性的限制，其定义为完美TM区分与单位效率的结合。我们提出在一种对不同频率具有显著不同精细度的光学腔中使用脉冲非线性频率转换，以在低损耗集成光学平台上实现近乎完美TM选择性的QPG。