国秀珍，侯丽新，尹昭泰，吴金辉

(1.长春理工大学光电信息学院，吉林长春130012;2.吉林大学物理学院，吉林长春130012)

1 引言

近20年来，量子信息技术的蓬勃发展不但使人们深刻理解了物理世界的量子本性，还极大地提升了人们对微观量子系统的操控能力。当前，以量子力学原理为基础的量子网络通讯正在吸引着越来越多科学家们的研究热情，这有望推动经典计算和保密通讯等领域的革命性进展［1，2］。光子由于具有传播速度快、高度并行和对环境不敏感等特点而成为量子信息的理想载体。但是，要把光子限制在一个亚毫米的极小空间内并对其进行目的性较强的有效操控却并不容易。于是，研究多个单频相干激光与超冷原子系综等不同类型物质的共振相互作用显得极为重要。事实上，人们利用单频相干激光与多能级原子共振相互作用产生的量子干涉效应，已在线性吸收得到理想抑制的前提下得到了显著增强的非线性克尔效应，进而实现了对弱光信号的有效控制，例如可逆光学存储和量子逻辑运算［3～6］等等。然而，要实现规模化的量子网络通讯，还需要有高效的全光开关和全光路由等量子器件对信息进行选择性传输，使纠缠的信息载体经由网络通道分布于各个网络结点之中。迄今为止，已有的几个可用于量子信息处理的全光路由控制方案主要是利用双光子的相干交换［7］、光信号的绝热频率变换［8］、基于慢光的共振四波混频［9］和动态可控光子带隙结构［10］实现的。……