增益辅助与动态控制光学双稳态在量子逻辑门应用中的研究
该研究团队考察了多束相干场作用下,N型四能级冷原子系统中探测场的传播特性。通过量子干涉的相干调控,实现了探测场在透明与增益状态间的切换。进一步分析表明,探测跃迁引入增益可降低光学双稳态的阈值,从而在更低输入光强下增强系统的非线性响应。研究详细解析了光学双稳态行为,重点考察其阈值、稳定性及开关效率随场强和失谐量的变化规律。团队采用具有轨道角动量的拉盖尔-高斯结构光场,成功实现了双稳态特性的定制化调控——拓扑电荷与方位相位所承载的轨道角动量对双稳态行为产生显著影响。基于这些特性,该工作提出通过动态调制双稳态来实现受控非门的理论方案。这些发现揭示了冷原子系统中非线性光学效应与结构光场相结合的应用潜力,为可扩展量子逻辑实现及光子信息处理技术发展提供了新思路。
