[发明专利]多芯体环形光纤以及包含所述光纤的量子系统

权利要求书

1.一种多芯体光纤，其包括：

包层，

设置在包层中的多个波导芯体，其中：

多个芯体与至少一个其他芯体相邻定位，并且芯体中心到芯体中心的间距不大于平均芯体半径的10倍，以使得大于10％的光将沿着光纤长度在1cm的传播距离内从一个芯体耦合到相邻的芯体，从而在相邻芯体之间提供耦合并且能够实现量子游走；并且

所述多个波导芯体以环形分布或至少一部分的环形分布设置在包层中。

2.根据权利要求1所述的多芯体光纤，其中，所述多个波导芯体具有相同的传播常数。

3.根据权利要求1所述的多芯体光纤，其中，所述多个波导芯体包括至少两种具有不同传播常数的波导芯体。

4.一种多芯体光纤，其包括：

包层，

设置在包层中的多个芯体，其中：

所述多个芯体包括一个或多个第一波导芯体和一个或多个第二波导芯体，其中，所述芯体与至少一个其他芯体相邻定位，并且芯体中心到芯体中心的间距不大于平均芯体半径的10倍，以使得大于10％的光将沿着光纤长度在1cm的传播距离内从一个芯体耦合到相邻的芯体，从而在相邻芯体之间提供耦合并且能够实现连续的量子游走；

所述一个或多个第一波导芯体包括第一传播常数，所述一个或多个第二波导芯体包括第二传播常数，并且第一传播常数与第二传播常数不相同；并且

所述一个或多个第一波导芯体和所述一个或多个第二波导芯体以环形分布设置在包层中，并且至少一部分的环形分布基于非周期或准周期序列排列。

5.根据权利要求4所述的多芯体光纤，其中，第一传播常数和第二传播常数相同。

6.根据权利要求4所述的多芯体光纤，其中，第一传播常数和第二传播常数不相同。

7.一种多芯体光纤，其包括：

包层，

设置在包层中的多个芯体，其中：

所述多个芯体包括一个或多个第一波导芯体和一个或多个第二波导芯体，其中，所述芯体与至少一个其他芯体相邻定位，并且芯体中心到芯体中心的间距不大于平均芯体半径的10倍，以在相邻芯体之间提供耦合从而能够实现连续的量子游走，以使得大于10％的光将沿着光纤长度在1cm的传播距离内从一个芯体耦合到相邻的芯体；

所述一个或多个第一波导芯体包括第一传播常数，所述一个或多个第二波导芯体包括第二传播常数；并且

所述一个或多个第一波导芯体和所述一个或多个第二波导芯体以环形分布设置在包层中，并且至少一部分的环形分布基于周期序列排列。

8.根据权利要求7所述的多芯体光纤，其中，第一传播常数和第二传播常数相同。

9.根据权利要求7所述的多芯体光纤，其中，第一传播常数和第二传播常数不相同。

10.根据权利要求1-9所述的多芯体光纤，其中，在多个波导芯体中的每相邻的波导芯体对之间的间隔距离D包括约30μm或更小。

11.根据权利要求1-9所述的多芯体光纤，其中，在多个波导芯体中的每相邻的波导芯体对之间的间隔距离D在10μm至30μm之间。

12.一种系统，其包括：

如权利要求1-9中任一项所述的多芯体光纤；

光子发生器，其光学耦合到多个波导芯体的至少一个波导芯体的输入端；和

一个或多个光子检测器，其光学耦合到多个芯体的至少一个波导芯体的输出端。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述系统是量子通信系统。

14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述系统是量子计算机系统。