تManipulating multiple optical parametric processes in photonic topological insulators

لقد منح البصريات الكمية الطوبولوجية الأجهزة الكمية المتكاملة وظائف جديدة، بما في ذلك النقل أحادي الاتجاه والمناعة ضد العيوب الهيكلية. هنا نقترح واجهات طوبولوجية تدعم وضعي حافة متميزين مع نطاقات تردد مختلفة. تؤدي العمليات غير الخطية لخلط أربعة أمواج في الواجهات الطوبولوجية إلى توليد فوتونات إشارة وفوتونات مُشغلة، كل واحدة منها تتوافق مع وضعي حافة متميزين. من خلال تصميم هيكل طوبولوجي على شكل ألماس، يمكننا توصيل فوتونات الإشارة والمشغل إلى فروع متقابلة، مما يؤدي إلى فصل مكاني لأزواج الفوتونات. هذه السلوكيات تمكن من توليد عنقودي على الرقاقة والتحكم المرن في حالات ثنائي الفوتون الطوبولوجية. والأهم من ذلك، أن حالات ثنائي الفوتون محمية طوبولوجياً بطبيعتها، مما يظهر متانة ضد الانحناءات الحادة والاضطرابات. يقدم اقتراحنا إمكانية الحصول على أجهزة كمومية طوبولوجية متعددة الوظائف وقوية، والتي قد تجد تطبيقات في معالجة المعلومات الكمومية.