属非线性光学和量子相干控制的交叉研究领域。多波混频是一种重要的非线性光学过程，已成为当前世界各国研究的热点，其在介观光子器件的制备以及基于纠缠光子对的量子通信实现方面具有关键作用。在多项国家自然科学基金项目资助下，我们开展了多波混频量子调控基础研究，取得了如下的创新性研究成果：   1）晶格态调控多波混频离散空间孤子和光子拓扑绝缘体   通过电磁诱导透明(EIT)对非线性克尔效应实现了大幅度的增强，得到了含三阶或五阶非线性部分的电磁诱导光栅。进而在这种离散系统中，首次获得了四波混频（FWM）带隙、旋转、偶极空间孤子和凝聚态液滴孤子。利用二维电磁诱导晶格态实现了FWM二维调制表面离散孤子；最后，证实了基于三光干涉狄拉克锥的原子介质光子拓扑绝缘体。我们还利用三阶与五阶非线性的竞争，首次在实验上实现了稳定的光学凝聚态孤子和宇称-时间不可逆光二极管。该成果可用于多参量可调空间全光开关，路由器的开发。    2）参量放大调控多波混频和连续变量纠缠光源制备   通过参量四波混频过程获得斯托克斯与反斯托克斯光子对，实现光子对之间的噪声关联，为获得高纯度的纠缠源奠定了基础；进一步，利用EIT技术，在原子系综中使得的五阶非线性高出三阶两个数量级，在实验上对于以多波混频过程获得两模和三模纠缠源进行优化和调控；利用参量四波混频的相敏注入量子放大，并通过控制参量放大光与斯托克斯光之间的相对相位，获得压缩度可以优化（4-5dB）的连续变量压缩光源，解决量子通讯传输中信号的损耗和噪声抑制问题。   3）腔极子及局域堵塞调控多波混频   在热原子体系中通过控制暗态，观察到了里德堡阻塞的六波（SWM）和八波混频信号以及里德堡多波混频（MWM）及荧光信号的阻塞缀饰效应。利用明暗态与里德堡态局域堵塞之间的相互作用，获得了共存的里德堡态FWM，SWM以及荧光等多通道窄带信号。在环形腔中，我们系统的研究了MWM在腔中的明暗态腔极子以及其对真空Rabi分裂和双稳的竞争的调控作用。在此基础上，成功实现了MWM信号与腔的耦合，首次获得了环形腔中的SWM和腔极子诱导真空增强和抑制现象。    上述成果在国际著名刊物Phys.Rev.Lett.上发表论文3篇，Nature旗下刊物ScientificReports上发表论文3篇，在Appl.Phys.Lett.,Phys.Rev.,Opt.Express,Opt.Lett.本领域著名期刊上发表论文173篇。论文被SCI他引579次，由Springer和Wiley出版发行英文学术专著3本。德国耶拿大学校长Ch.Spielmann教授在国际顶级刊物NaturePhys.中对候选人关于涡旋孤子工作进行了肯定。国际光学委员会ICO副主席H.Michinel教授在Phys.Rev.Lett.中两百余字篇幅高度肯定我们首创性的光液滴实验工作。英国皇家化学学会院士WolfgangDomcke教授课题组在著名AccountsChemRes(影响因子22)中引用我们多波混频的工作。国际分子光谱领域著名的科学家、手性振动光谱的奠基人之一美国雪城大学L.A.Nafie教授在其发表在J.RamanSpectrosc.上的长篇综述性文章中专门介绍了我们在EIT窗口中实现增强和抑制简并四波混频的研究成果。本项目研究成果对多波混频量子调控研究做出了重要贡献，其可应用于优化和开发理想的非线性光电子器件。      多波混频量子调控项目成果获2016年度陕西省高等教育科学技术奖励一等奖。