論文の概要: High-dimensional Frequency-Encoded Quantum Information Processing with Passive Photonics and Time-Resolving Detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.07386v1
• Date: Tue, 14 Jul 2020 22:35:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 01:49:34.634857
• Title: High-dimensional Frequency-Encoded Quantum Information Processing with Passive Photonics and Time-Resolving Detection
• Title（参考訳）: パッシブフォトニクスと時間分解検出を用いた高次元周波数エンコード量子情報処理
• Authors: Chaohan Cui, Kaushik P. Seshadreesan, Saikat Guha and Linran Fan
• Abstract要約: 本稿では,光子周波数領域に符号化された高次元量子情報を処理するための新しい手法を提案する。 非線形光学プロセスに基づく従来のアプローチとは対照的に、光子エネルギーの能動制御は不要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9634859579172252
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this Letter, we propose a new approach to process high-dimensional quantum information encoded in a photon frequency domain. In contrast to previous approaches based on nonlinear optical processes, no active control of photon energy is required. Arbitrary unitary transformation and projection measurement can be realized with passive photonic circuits and time-resolving detection. A systematic circuit design for a quantum frequency comb with arbitrary size has been given. The criteria to verify quantum frequency correlation has been derived. By considering the practical condition of detector's finite response time, we show that high-fidelity operation can be readily realized with current device performance. This work will pave the way towards scalable and high-fidelity quantum information processing based on high-dimensional frequency encoding.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,光子周波数領域に符号化された高次元量子情報を処理する新しい手法を提案する。 非線形光学過程に基づく以前のアプローチとは対照的に、光子エネルギーのアクティブ制御は不要である。 任意ユニタリ変換と投影測定は、受動フォトニック回路と時間分解検出によって実現できる。 任意の大きさの量子周波数コムの系統回路設計が提案されている。 量子周波数相関の検証基準が導出されている。 検出器の有限応答時間の実用的条件を考慮し、現在の装置性能で高忠実度動作を容易に実現できることを示す。 この研究は、高次元周波数符号化に基づくスケーラブルで高忠実な量子情報処理への道を開く。

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