論文の概要: Highly-Degenerate Photonic Waveguide Structures for Holonomic Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03090v1
• Date: Fri, 6 Mar 2020 09:06:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-30 09:10:02.051419
• Title: Highly-Degenerate Photonic Waveguide Structures for Holonomic Computation
• Title（参考訳）: ホロノミック計算のための高退化フォトニック導波路構造
• Authors: Julien Pinske, Lucas Teuber, Stefan Scheel
• Abstract要約: 我々は、その大きな退化固有空間上の非アベリア幾何位相を生成できるオールアウト光学装置について検討する。 光装置により多くの光子を注入することにより、固有空間の縮退が急速に拡大することを示す。 系の明るい部分空間の縮退は、いかなる原子アナログにも欠落しており、普遍的な単一ビット操作を生成することができる。
• 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: We investigate an all-out optical setup allowing for generation of non-Abelian geometric phases on its large degenerate eigenspaces. The proposal has the form of an M -pod system and can be implemented in terms of integrated photonic waveguide structures. We show that by injecting a larger number of photons into the optical setup, the degeneracy of eigenspaces scales rapidly. After studying the spectral properties of our system for the general case, we show how arbitrary U(4) transformations can be generated on the dark subspace of an optical tripod filled with two photons. Moreover, a degeneracy in the bright subspaces of the system, absent in any atomic analogue, allows for the generation of universal single-qubit manipulations. Finally, we address the complexity issue of holonomic computation. Particularly, we show how two-qubit and three-qubit states can be implemented on a photonic tripod, where a natural multi-partite structure is inherited from the spatial mode structure of the waveguides.
• Abstract（参考訳）: 我々は、その大きな退化固有空間上の非アベリア幾何位相を生成できるオールアウト光学装置について検討する。 この提案はM-podシステムの形態を持ち、フォトニック導波路構造を統合的に実装することができる。 光セットアップにより多くの光子を注入することで、固有空間の縮退が急速に拡大することを示す。 一般の場合のシステムのスペクトル特性を調べた結果,光子を2つ満たした光三脚の暗い部分空間上で任意の u(4) 変換が生成できることを示した。 さらに、系の明るい部分空間の縮退は、いかなる原子アナログにも欠落しており、普遍的な単一ビットの操作を生成することができる。 最後に,ホロノミック計算の複雑性問題に対処する。 特に, 導波路の空間モード構造から自然多成分構造を継承するフォトニック三脚において, 2量子および3量子状態がどのように実装できるかを示す。

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