非线性 Sagnac 干涉仪中全光开关的量子理论

近期，我们课题组展示了一种基于非线性 Sagnac 干涉仪设计的超快、低损耗光纤环路开关，利用该器件实现了纠缠光子的路由，且其纠缠保真度未出现可测量的退化 [Hall 等人，Phys. Rev. Lett. 106, 053901 (2011)]。此类器件代表了实现丰富多样网络化量子应用的关键使能技术。在本文中，我们为此类基于非线性 Sagnac 干涉仪的开关发展了一套全面的量子理论，其中对量子噪声的耦合进行了仔细建模。将该理论应用于光纤环路开关，结果显示其与实验数据吻合良好，且无需使用任何拟合参数。该理论可作为未来量子网络应用中配置此类开关的重要指导工具。