发明实施例就是利用了这个原理，在双激励情况下，利用双激励之间的时延，实现少光子层 次上的全光开关及"非"门全光逻辑器件，并通过级联此耦合，得到逻辑"与"和逻辑"或"全 光逻辑器件。
[0041] 当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优 点。
【附图说明】
[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1为本发明实施例采用的量子点-双模微腔的第二模式信号光能量随着△t和g变化的扫描关系图；
[0044]图2为本发明实施例采用的量子点-双模微腔的开关效应示意图；
[0045] 图3为本发明实施例提供的一种全光逻辑器件的逻辑结构示意图；
[0046] 图4为本发明实施例采用的量子点-双模微腔的两条时间间隔与点-腔耦合强度 g的关系图；
[0047] 图5为2个量子点-双模微腔串接后的开关效应不意图；
[0048] 图6为本发明实施例提供的另一种全光逻辑器件的逻辑结构示意图。
【具体实施方式】
[0049] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050] 本发明实施例采用的量子点-双模微腔，具有双模微腔与二能级中性量子点耦合 的结构。腔模为波长相等但偏振互相正交的两个模式。两个模式分别都与量子点共振。同 时，采用两束偏振与微腔的两个模式分别相同、波长与腔模共振的两束高斯型脉冲激光作 为输入的激励信号。两束激励激光的参数分别对应着腔的两个模式，即激光各自的偏振态， 波长与对应的腔模保持一致。方便起见，下文中统一分别将激励激光记为LaserA和Laser B。对应的腔模输出的响应信号记为Modea和Modeb。假设量子点相对于腔足够小，故仅 考虑激光直接激励腔模而忽略激光对量子点的激励作用。
[0051] 基于CQED可以得到哈密顿量为
[0052]
[0053]其中S，I分别代表腔模两种正交偏振模式的光子的湮灭算符，#为量子点的向 下跃迀算符。g为量子点与腔模的耦合强度。ea，eb为栗浦激光的激励强度。
[0054] 通过计算分析和数值验证，我们可以得到，当一个模式的激励相对于另一个模式 的激励有个特定的时延At时，会表现出量子干涉相消效应。
[0055] 由于哈密顿量与时间相关，而本发明主要关注点-腔系统的瞬态响应，无法求出 解析解。故采用蒙特卡洛量子轨迹法进行模拟。激励时间差At对响应光的能量起到决定 性作用，且At随着点-腔耦合强度g变化。将其它参数固定在一个合理的数值（κ/2π =40,γ/2π= 1GHz)。做出Modeb响应光能量随着Δt和g变化的扫描关系图-图1， 其中，0 彡At彡 40ps，10 彡g/2JT彡 40GHz。
[0056] 如图1所示，当（> /2π= 40，γ/2π= 1GHz)时，这个特定的时延Δt将与親合 强度的关系可以从扫描图中读出，拟合的结果由下式给出，其中At和g分别取单位ps和 GHz：
[0057]Δt= -4. 3X10 4 (g/2π) 3+0. 0492 (g/2π) 2-2. 18 (g/2π) +38. 5 (2)
[0058] 本发明实施例采用的量子点-双模微腔的开关效应如图2所示。
[0059] 如图2a可见，当量子点-双模微腔输入的激励为第一模式光信号LaserΑ时，量 子点-双模微腔输出的响应信号有Modea和Modeb，且Modeb滞后于Modea的时间为 Δt〇
[0060] 如图2b可见，当量子点-双模微腔输入两个激励-第一模式光信号LaserA和 LaserB，且LaserB滞后于LaserAAt时，量子点-双模微腔输出的响应信号只有Mode a，Modeb基本被全部抵消掉了。
[0061] 同理，如图2c可见，当量子点-双模微腔输入两个激励-第一模式光信号Laser A和LaserB，且LaserA滞后于LaserBAt时，量子点-双模微腔输出的响应信号主要为 Modeb，Modea基本被全部抵消掉了。
[0062] 本发明实施例利用上述原理，提供了两种具体的全光逻辑器件。
[0063] 如图3所示，本发明实施例提供的一种全光逻辑器件，包括：两个具有延时器件的 光波导301和302、量子点-双模微腔303、第一模式光子探测器304和第二模式光子探测 器 305;
[0064] 其中，第一光波导301的延时器件具有第一延时参数Δt1，第二光波导302的延 时器件具有第二延时参数At2;且第一延时参数与第二延时参数之间的差值为预先根据 试验结果设置的特定时延值At(即前述的At);
[0065] 所述第一光波导301，用于将从第一输入端口（图3中未不出）接收的第一输入光 信号输入至量子点-双模微腔303;所述第一输入光信号为与量子点-双模微腔的第一模 式光信号具有相同偏振和波长的脉冲激光.；
[0066] 所述第二光波导302,用于将从第二输入端口（图3中未示出）接收的第二输入光 信号输入至量子点-双模微腔303 ;所述第二输入光信号为与量子点-双模微腔的第二模 式光信号具有相同偏振和波长的脉冲激光；
[0067] 所述第一模式光子探测器304,用于探测量子点-双模微腔输出的响应信号中的 第一模式光子，所述第二模式光探测器305,用于探测量子点-双模微腔输出的响应信号的 第二模式光子；
[0068] 当第一输入光信号输入至第一光波导301的时刻与第二输入光信号输入至第二 光波导302的时刻相同时，所述第一模式光子探测器304或第二模式光子探测器305探测 出延时参数小的光波导输入的光信号；
[0069] 当仅有第一输入光信号输入至第一光波导301，或仅有第二输入光信号输入至第 二光波导302时，所述第一模式光子探测器304和第二模式光子探测器305均探测出光信 号。
[0070] 具体的，当仅有第一输入光信号LaserA输入时，输出第一模式响应光信号Mode a和第二模式响应光信号Modeb，且输出的第二模式响应光信号Modeb滞后于输出的所述 第一模式响应光信号Modea，滞后的时间为At。本领域技术人员能够理解，当仅有第二模 式光信号LaserB输入时，情况亦然。
[0071] 当第一输入光信号输入LaserA至第一光波导301的时刻与第二输入光信号 LaserB输入至第二光波导302的时刻相同时，由于第一光波导301的延时器与第二光波导 302的延时器的延时作用（例如，其中第一延时器的延时参数小于第二延时器的延时参数， 相差为Δt)，使得实际输入到量子点-双模微腔303的第一输入光信号LaserA早于第二 输入光信号LaserB。基于上述的原理，输出仅有第一模式响应光信号Modea，第二模式光 信号Modeb基本被全部抵消掉了。这种情况下，与第一输入光信号LaserA对应的第一模 式光子探测器就能够探测到第一模式光信号Modea。
[0072] 当第一输入光信号LaserA输入至第一光波导301的时刻与第二输入光信号 LaserB输入至第二光波导302的时刻相同时，由于第一光波导31的延时器与第二光波导 302的延时器的延时作用（例如，其中第二延时器的延时参数小于第一延时器的延时参数， 相差为Δt)，使得实际输入到量子点-双模微腔303的第二输入光信号LaserB早于第一 输入光信号LaserA，基于上述的原理，输出仅有第二模式光信号Modeb，第一模式光信号 Modea基本被全部抵消掉了。这种情况下，与第二输入光信号对应的第二模式光子探测器 就能够探测到第二模式光信号。
[0073] 图3所示实施例中，所述的特定时延值Δt，亦由如下公式确定：
[0074] Δt= -4. 3X10 4 (g/2Jr) 3+0· 0492 (g/2Jr) 2-2· 18 (g/2Jr) +38. 5;
[0075] 其中，g为所述量子点-双模微腔的点-腔耦合强度，△t和g单位分别为ps和 GHz〇
[0076]