論文の概要: Single-photon quantum hardware: towards scalable photonic quantum
technology with a quantum advantage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.01110v1
- Date: Mon, 1 Mar 2021 16:22:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 14:33:48.778884
- Title: Single-photon quantum hardware: towards scalable photonic quantum
technology with a quantum advantage
- Title（参考訳）: 単一光子量子ハードウェア--量子優位性を持つスケーラブルフォトニック量子技術に向けて
- Authors: Ravitej Uppu, Leonardo Midolo, Xiaoyan Zhou, Jacques Carolan, Peter
Lodahl
- Abstract要約: 単一光子量子ハードウェアにおける現状と、スケールアップに必要な主フォトニックビルディングブロックについて述べる。
量子通信およびフォトニック量子コンピューティングにおけるハードウェア構築ブロックの具体的な有望な応用を指摘したい。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.41998444721319217
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The scaling up of quantum hardware is the fundamental challenge ahead in
order to realize the disruptive potential of quantum technology in information
science. Among the plethora of hardware platforms, photonics stands out by
offering a modular approach, where the main challenge is to construct
sufficiently high-quality building blocks and develop methods to efficiently
interface them. Importantly, the subsequent scaling-up will make full use of
the mature integrated photonic technology provided by photonic foundry
infrastructure to produce small foot-print quantum processors of immense
complexity. A fully coherent and deterministic photon-emitter interface is a
key enabler of quantum photonics, and can today be realized with solid-state
quantum emitters with specifications reaching the quantitative benchmark
referred to as Quantum Advantage. This light-matter interaction primer realizes
a range of quantum photonic resources and functionalities, including on-demand
single-photon and multi-photon entanglement sources, and photon-photon
nonlinear quantum gates. We will present the current state-of-the-art in
single-photon quantum hardware and the main photonic building blocks required
in order to scale up. Furthermore, we will point out specific promising
applications of the hardware building blocks within quantum communication and
photonic quantum computing, laying out the road ahead for quantum photonics
applications that could offer a genuine quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 量子ハードウェアのスケールアップは、情報科学における量子技術の破壊的可能性を実現するための根本的な課題である。
たくさんのハードウェアプラットフォームの中で、photonicsはモジュラーなアプローチで際立っており、その主な課題は、十分な高品質のビルディングブロックを構築し、それらを効率的にインターフェースする手法を開発することである。
重要なのは、その後のスケールアップにより、photonic foundryのインフラストラクチャが提供する成熟した統合フォトニック技術をフル活用して、膨大な複雑性を持つ小さなフットプリント量子プロセッサを作り出すことだ。
完全コヒーレントで決定論的な光子-エミッタ界面は、量子フォトニクスのキーイネーブルであり、今日では量子アドバンテージと呼ばれる定量ベンチマークに到達した仕様を持つ固体量子エミッタで実現可能である。
この光間相互作用プライマーは、オンデマンドの単光子および多光子絡み源や光子-光子非線形量子ゲートを含む、量子フォトニックリソースと機能の範囲を実現する。
我々は,単一光子量子ハードウェアの現在の最先端と,スケールアップに必要な主要なフォトニックビルディングブロックを提示する。
さらに、量子通信とフォトニック量子コンピューティングにおけるハードウェアビルディングブロックの、特定の有望な応用を指摘し、真の量子優位性を提供する量子フォトニクスアプリケーションへの道を切り開く。
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