Численное моделирование сближения волноводов с помощью теории связанных волноводов для реализации квантовых вентилей

Данная работа посвящена моделированию взаимодействия системы близко расположенных оптических волноводов с целью ее использования в качестве переключателя для реализации квантового CNOT вентиля. В  работе проводится моделирование поведения электромагнитного излучения в областях сближения и удаления волноводов, смежных с прямым участком обмена энергиями, и состоящих из нескольких изогнутых  волноводов. Моды изогнутых волноводов приближенно рассматриваются как линейные комбинации направляемых и вытекающих мод прямого волновода с теми же толщиной и коэффициентом преломления. Для  описания взаимодействия между изогнутыми частями схемы применяется модифицированная теория связанных мод. Система дифференциальных уравнений решается с помощью метода конечных разностей.  Изучается влияние искажений сигнала. Полученные результаты применяются для того, что скорректировать геометрические параметры системы. В результате моделирования показывается, что вычислительная  ошибка вентиля вследствие искажений сигнала на изгибах не превышает 5%.