論文の概要: Roadmap on Integrated Quantum Photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.03323v2
• Date: Wed, 22 Sep 2021 21:33:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 11:40:32.849861
• Title: Roadmap on Integrated Quantum Photonics
• Title（参考訳）: 集積量子フォトニクスのロードマップ
• Authors: Galan Moody, Volker J. Sorger, Daniel J. Blumenthal, Paul W. Juodawlkis, William Loh, Cheryl Sorace-Agaskar, Alex E. Jones, Krishna C. Balram, Jonathan C. F. Matthews, Anthony Laing, Marcelo Davanco, Lin Chang, John E. Bowers, Niels Quack, Christophe Galland, Igor Aharonovich, Martin A. Wolff, Carsten Schuck, Neil Sinclair, Marko Lon\v{c}ar, Tin Komljenovic, David Weld, Shayan Mookherjea, Sonia Buckley, Marina Radulaski, Stephan Reitzenstein, Benjamin Pingault, Bartholomeus Machielse, Debsuvra Mukhopadhyay, Alexey Akimov, Aleksei Zheltikov, Girish S. Agarwal, Kartik Srinivasan, Juanjuan Lu, Hong X. Tang, Wentao Jiang, Timothy P. McKenna, Amir H. Safavi-Naeini, Stephan Steinhauer, Ali W. Elshaari, Val Zwiller, Paul S. Davids, Nicholas Martinez, Michael Gehl, John Chiaverini, Karan K. Mehta, Jacquiline Romero, Navin B. Lingaraju, Andrew M. Weiner, Daniel Peace, Robert Cernansky, Mirko Lobino, Eleni Diamanti, Luis Trigo Vidarte, and Ryan M. Camacho
• Abstract要約: 今後10年間で、量子フォトニックエコシステムへの継続的な研究、開発、投資により、単一機能および少数機能プロトタイプから、多機能および再構成可能なQPICの大規模統合への移行を目撃する。 このロードマップは、統合量子フォトニクスの分野における現在の進歩、将来の課題、これらの課題を満たすために必要な科学と技術の進歩を強調している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9353686719467478
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Integrated photonics is at the heart of many classical technologies, from optical communications to biosensors, LIDAR, and data center fiber interconnects. There is strong evidence that these integrated technologies will play a key role in quantum systems as they grow from few-qubit prototypes to tens of thousands of qubits. The underlying laser and optical quantum technologies, with the required functionality and performance, can only be realized through the integration of these components onto quantum photonic integrated circuits (QPICs) with accompanying electronics. In the last decade, remarkable advances in quantum photonic integration and a dramatic reduction in optical losses have enabled benchtop experiments to be scaled down to prototype chips with improvements in efficiency, robustness, and key performance metrics. The reduction in size, weight, power, and improvement in stability that will be enabled by QPICs will play a key role in increasing the degree of complexity and scale in quantum demonstrations. In the next decade, with sustained research, development, and investment in the quantum photonic ecosystem (i.e. PIC-based platforms, devices and circuits, fabrication and integration processes, packaging, and testing and benchmarking), we will witness the transition from single- and few-function prototypes to the large-scale integration of multi-functional and reconfigurable QPICs that will define how information is processed, stored, transmitted, and utilized for quantum computing, communications, metrology, and sensing. This roadmap highlights the current progress in the field of integrated quantum photonics, future challenges, and advances in science and technology needed to meet these challenges.
• Abstract（参考訳）: 集積フォトニクスは、光通信からバイオセンサー、LIDAR、データセンターファイバー配線に至るまで、多くの古典技術の中心である。 これらの統合技術が量子システムにおいて、数キュービットのプロトタイプから数万キュービットへと成長する上で重要な役割を果たすという強い証拠がある。 基礎となるレーザーおよび光学量子技術は、必要な機能と性能を持つが、これらのコンポーネントを量子フォトニック集積回路(QPIC)と付随電子と統合することでのみ実現できる。 過去10年間で、量子フォトニクスの統合と光学的損失の劇的な減少により、ベンチトップ実験は、効率、堅牢性、および重要なパフォーマンス指標を改善したプロトタイプチップにスケールダウンできるようになった。 量子実証において、QPICによって実現される大きさ、重量、パワー、安定性の低下は、複雑さとスケールの度合いを増大させる上で重要な役割を果たす。 In the next decade, with sustained research, development, and investment in the quantum photonic ecosystem (i.e. PIC-based platforms, devices and circuits, fabrication and integration processes, packaging, and testing and benchmarking), we will witness the transition from single- and few-function prototypes to the large-scale integration of multi-functional and reconfigurable QPICs that will define how information is processed, stored, transmitted, and utilized for quantum computing, communications, metrology, and sensing. このロードマップは、統合量子フォトニクスの分野における現在の進歩、将来の課題、これらの課題を満たすために必要な科学と技術の進歩を強調している。

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