جلسه دفاعیه از پایان نامه دکترا

396

چکیده

مدارهای مجتمع فوتونیک از پتانسیل بسیار بالایی جهت انجام پردازش اطلاعات کوانتومی برخوردار هستند. مشکل اصلی در محاسبات کوانتومی نوری، ساخت گیت­های دو کیوبیتی است. به دلیل اینکه بطورطبیعی فوتون­ها با یکدیگر برهمکنش انجام نمی­دهند و برای ساخت گیت­های کوانتومی دو کیوبیتی چنین برهمکنشی لازم است. بنابراین جهت ساخت یک کامپیوتر کوانتومی نوری، نیاز است از روش­هایی استفاده شود تا بتوان برهمکنش مؤثری بین فوتون­ها ایجاد کرد. در این رساله یک گیت دو کیوبیتی CZ بر اساس موجبر Ti:LiNbO₃ پیشنهاد می­شود. در یک موجبرِ دو مودی، درجه­ی آزادی برای پروفایل فضایی، باینری خواهد بود و در نتیجه می­توان از مود فوتون جهت پیاده­سازی کیوبیت مودی استفاده کرد. همچنین موجبر Ti:LiNbO₃  قابلیت عبور هر دو نوع پلاریزاسیون عمودی و افقی را دارد و این خود باعث می­شود که بتوان کیوبیتِ پلاریزاسیون را هم در این گونه ساختارها داشت. به همین دلیل در این گیت کوانتومی از پلاریزاسیون فوتون به عنوان کیوبیت کنترلی و از مود آن به عنوان کیوبیت هدف استفاده شد. در این رساله، ترکیب­کننده­ی مود، که مدار پایه­ی گیت­کوانتومی CZ‌ می­باشد، طراحی و با استفاده از موجبرهای Ti:MgO:LiNbO₃ ساخته شد. تست­های انجام شده نشان داد که این قطعه با تلفات بسیار پایین می­تواند مود­های صفر و یک ورودی با پلاریزاسیون عمودی را در پورت خروجی ترکیب کند. تولید زوج فوتون­هایی درهم­تنیده با استفاده از یک منبعِ مجتمع، در واقع منبع اساسی برای محاسبات کوانتومی محسوب می­شود. به همین دلیل منبعی را برای تولید زوج فوتون درهم­تنیده با استفاده از فرایند SPDC‌ در موجبر Ti:LiNbO₃ طراحی می­کنیم. ساختار طراحی شده بنحوی است که زوج فوتون­های تولید شده هم در مود و هم در پلاریزاسیون درهم­تنیده خواهند بود. با توجه به این درهم­تنیدگی دوگانه، این امکان وجود دارد که از یکی از مشخصه­های درهم­تنیده جهت جداسازی فوتون­ها استفاده کرد، در حالی که مشخصه­ی دیگر عامل درهم­تنیده بودن فوتون­ها باقی می­ماند.

تاریخ دفاع: سه شنبه  3/4/93                   ساعت:  10

 محل: سالن ابن سینا دانشکده برق