中文摘要：

光子是实现量子计算和量子通信的理想载体之一。光子以光速传播能够实现量子状态的高速操作和转移，并且能够通过光纤实现远距离量子信息的传递，更为重要的是能够在传输和相互作用的过程中保持良好的相干性，克服量子消相干效应的影响。利用光子偏振模式和空间模式的相干叠加性，量子计算的逻辑状态0和1可以选择两个相互正交的偏振模式或空间模式。平面光波导中传输的光子具有不连续横向本征模式，光子可处在这些正交横模的相干叠

结论摘要：

本项目围绕集成光波导横向模式的量子计算展开了三个方面的工作（1）为了降低量子计算实现的难度，提出了一种基于经典电磁场实现量子计算的方案，这种方案的实现关键在于纠缠态的实现，提出了一种模式纠缠态作为量子纠缠态的经典模拟，同样得到了破坏Bell不等式的结果，这对于揭示量子纠缠的物理本质具有重要的借鉴意义，为量子计算在现有实验条件的实现提供了可能，研究结果部分发表在ICQFT2006国际学术会议上，部分已经投稿正在审稿中；（2）利用量子纠缠的经典模拟实现超越量子力学标准极限的测量，提出了一种新的Michelson干涉仪的相位测量方案，有可能利用经典场实现更高的测量灵敏度，这种方法能够应用在引力波等极弱信号的探测方面，研究结果已经发表在Chinese Physics Letters上，并且申请了国家发明专利；（3）利用波导横向高阶模式实现冷原子势阱，提出了在微纳光纤或平面光波导上实现原子波导和一维光学晶格相互转换的方案，该方案为结合光学和冷原子实现可扩展的量子计算的提供了一种新思路，结果已发表在Journal of Physics B及将发表在Chinese Optics Letters。