論文の概要: 128 Identical Quantum Sources Integrated on a Single Silica Chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.12918v1
- Date: Tue, 26 May 2020 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 07:22:40.750710
- Title: 128 Identical Quantum Sources Integrated on a Single Silica Chip
- Title（参考訳）: 128 単一シリカチップに集積した同一量子源
- Authors: Ruo-Jing Ren, Jun Gao, Wen-Hao Zhou, Zhi-Qiang Jiao, Lu-Feng Qiao,
Xiao-Wei Wang, Xian-Min Jin
- Abstract要約: 集積フォトニックチップは、大規模量子システムを構築するためのエレガントな方法を提供する。
1つのシリカチップ上に集積された128個の同一量子源を実験的に実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.023058106086548
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum technology is playing an increasingly important role due to the
intrinsic parallel processing capabilities endorsed by quantum superposition,
exceeding upper limits of classical performances in diverse fields. Integrated
photonic chip offers an elegant way to construct large-scale quantum systems in
a physically scalable fashion, however, nonuniformity of quantum sources
prevents all the elements from being connected coherently for exponentially
increasing Hilbert space. Here, we experimentally demonstrate 128 identical
quantum sources integrated on a single silica chip. By actively controlling the
light-matter interaction in femtosecond laser direct writing, we are able to
unify the properties of waveguides comprehensively and therefore the
spontaneous four-wave mixing process for quantum sources. We verify the
indistinguishability of the on-chip sources by a series of heralded two-source
Hong-Ou-Mandel interference, with all the dip visibilities above 90%. In
addition, the brightness of the sources is found easily reaching MHz and being
applicable to both discrete-variable and continuous-variable platform, showing
either clear anti-bunching feature or large squeezing parameter under different
pumping regimes. The demonstrated scalability and uniformity of quantum
sources, together with integrated photonic network and detection, will enable
large-scale all-on-chip quantum processors for real-life applications.
- Abstract（参考訳）: 量子技術は、様々な分野における古典的性能の上限を超える量子重ね合わせによって支持される本質的並列処理能力によって、ますます重要な役割を担っている。
集積フォトニックチップは、物理的にスケーラブルな方法で大規模量子システムを構築するためのエレガントな方法を提供するが、量子源の不均一性は、ヒルベルト空間を指数関数的に増大させるために全ての要素がコヒーレントに連結されることを防ぐ。
ここでは,単一シリカチップに集積された128個の同一量子源を実験的に実証する。
フェムト秒レーザー直接書き込みにおける光-物質相互作用を積極的に制御することにより、導波路の性質を包括的に統一し、量子源の自発的な4波混合過程を実現できる。
本研究は, オンチップ源の不明瞭さを, 90%以上のディップ振動率を持つ2ソースのHong-Ou-Mandel干渉によって検証する。
さらに、ソースの明るさはMHzに容易に到達し、離散変数と連続変数の両方のプラットフォームに適用でき、異なるポンプ状態下での明確なアンチバンキング特徴または大きなスクイージングパラメータを示す。
量子ソースのスケーラビリティと均一性が実証され、フォトニックネットワークと検出が統合され、リアルタイムアプリケーションのための大規模全チップ量子プロセッサが実現される。
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