論文の概要: Room-Temperature Photonic Logical Qubits via Second-Order Nonlinearities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.07193v2
• Date: Sat, 9 Jan 2021 22:11:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 09:16:27.189852
• Title: Room-Temperature Photonic Logical Qubits via Second-Order Nonlinearities
• Title（参考訳）: 2次非線形性による室温フォトニック論理量子ビット
• Authors: Stefan Krastanov, Mikkel Heuck, Jeffrey H. Shapiro, Prineha Narang, Dirk R. Englund, Kurt Jacobs
• Abstract要約: 本稿では,様々な量子回路の実現を著しく単純化する,室温フォトニック量子論理のパラダイムを提案する。 これらの要素のうち2つだけが、測定やフィードフォワード制御を必要とせず、ボゾン符号上の完全かつコンパクトな誤差補正回路に十分であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent progress in nonlinear optical materials and microresonators has brought quantum computing with bulk optical nonlinearities into the realm of possibility. This platform is of great interest, not only because photonics is an obvious choice for quantum networks, but also because it may be the only feasible route to quantum information processing at room temperature. We introduce a paradigm for room-temperature photonic quantum logic that significantly simplifies the realization of various quantum circuits, and in particular, of error correction. It uses only the strongest available bulk nonlinearity, namely the $\chi^{(2)}$ nonlinear susceptibility. The key element is a three-mode resonator that implements programmable bosonic quantum logic gates. We show that just two of these elements suffice for a complete, compact error-correction circuit on a bosonic code, without the need for measurement or feed-forward control. An extrapolation of current progress in nonlinear optical materials and photonic circuits indicates that such circuitry should be achievable within the next decade.
• Abstract（参考訳）: 非線形光学材料とマイクロ共振器の最近の進歩は、バルク光学非線形性を持つ量子コンピューティングを可能性領域にもたらした。 このプラットフォームは、フォトニクスが量子ネットワークにとって明らかな選択であるだけでなく、室温での量子情報処理への唯一の実現可能なルートでもあるため、非常に興味深い。 本稿では,様々な量子回路,特に誤り訂正の実現を大幅に単純化する,室温フォトニック量子論理のパラダイムを提案する。 これは最も強力なバルク非線形性、すなわち$\chi^{(2)}$非線形感受性のみを用いる。 鍵となる要素は、プログラム可能なボソニック量子論理ゲートを実装する3モード共振器である。 これらの要素のうち2つだけが、測定やフィードフォワード制御を必要とせず、ボソニックコード上の完全でコンパクトな誤り訂正回路に十分であることを示す。 非線形光学材料およびフォトニック回路における電流の進行の補間は、次の10年以内にそのような回路が実現可能であることを示している。

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