ИСТИНА

Запутанные квантовые состояния играют важную роль в квантовой оптике и квантовой информации. В квантовой оптике традиционным источником двухмодовых запутанных состояний является процесс спонтанного параметрического рассеяния, который реализуют в нелинейно-оптических кристаллах с квадратичной нелинейностью. Для удовлетворения условиям фазового синхронизма между необходимыми параметрическими модами наиболее гибким способом является искусственное создание неоднородной структуры с помощью модуляции в пространстве оптических свойств кристалла. Получение двухмодовых запутанных состояний с помощью СПР, который протекает в неоднородных нелинейных кристаллах, известных как кристаллы с регулярной доменной структурой (РДС), хорошо зарекомендовало себя в лабораторных квантовых экспериментах. Вместе с тем, продвинутые квантовые алгоритмы требуют более сложных видов запутанности, включающих три и более мод. Таким образом необходимы новые источники многомодовых запутанных состояний с существенно различными несущими частотами. В настоящем работе представлены результаты исследования формирования многомодовой запутанности в нескольких связанных параметрических взаимодействиях, протекающих одновременно в одном нелинейно-оптическом кристалле. Формирование поля в таких взаимодействиях рассмотрено для случаев неоднородных структурах по продольному и поперечному направлениях, в которых свойства модулируются в продольном и поперечном направлениях. Исследованы свойства запутанности получаемых в таких взаимодействиях состояний во временном и пространственном спектре.