集成光量子芯片研究
正如采用超大规模集成电路代替庞大晶体管迅速改善经典计算机性能使其走进千家万户一样，为促进基于量子纠缠多组份纠缠态（图态）的量子计算机实用化，必须对庞大光学平台上的量子信息处理系统进行小型化，设计集成光量子芯片， 以满足用户对量子计算机小型化的要求。
量子计算理论研究表明，通过选取以下量子逻辑门, 分离变量量子计算{Hadamard, Pi/8, Phase, Controlled-NOT}或者连续变量量子计算{X(s), F, P(eta), CZ, Non-Gaussian Operation}设计大规模的量子处理线路即可实现通用的量子计算（点击查看相关理论）。采用微纳光波导型光器件（耦合器、相位调制器等）可以实现高保真度的量子逻辑门。为实现通用的量子计算，必须实现集成化的高性能量子信号源，同时量子纠缠在量子通信、量子密码和量子计量等诸多方面均有重要应用，因此制备高性能多样化的集成量子多组份纠缠源具有重要的学术意义和应用价值。
量子纠缠及其应用
本实验室基于量子非线性光子学理论，研究基于二阶非线性光子晶体的光频梳型纠缠源和基于回音壁型微纳谐振腔的光频梳型集成纠缠源。（点击查看相关成果）
（1）基于二阶非线性光子晶体的集成量子纠缠源
二阶非线性光子晶体 任意多参量过程准相位匹配晶体设计程序
（2）基于回音壁型微纳谐振腔的光频梳集成纠缠源
研究基于回音壁模高品质因子光学微腔（主要包括微环芯、微盘）的跨倍频程克尔光频梳及时域腔孤子、量子纠缠光频梳、基于克尔光梳的高性能微波信号源。
回音壁模高品质因子光学微腔
我们独立编制Matlab数值程序求解GLLE方程，可仿真各种微纳谐振腔的非线性演化过程。
基于非线性光学微腔的光学频率梳的动态演化过程：
通过采用量子非线性光子学理论，研究采用级联四波混频效应制备光频梳型量子纠缠源。同时利用微纳谐振腔光频梳型纠缠源还可以制备高频信号发生器，与光载无线通信技术（ROF）的结合可以实现集成太赫兹源与太赫兹通信，并具有更高的通信速率，在下一代通信技术中具有很大的应用前景。
基于微纳光梳的RF信号相噪特性曲线