論文の概要: Further Compactifying Linear Optical Unitaries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07561v1
- Date: Thu, 15 Apr 2021 16:18:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 18:14:45.660063
- Title: Further Compactifying Linear Optical Unitaries
- Title（参考訳）: 線形光学ユニタリのさらなるコンパクト化
- Authors: Bryn A. Bell and Ian A. Walmsley
- Abstract要約: 量子集積フォトニクスは大規模線形光回路を必要とする。
多くのアプリケーションにとって、普遍的にプログラム可能な回路を持つことが望ましい。
対称マッハ・ツェンダーを用いてクレメンツスキームをどのように実現できるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum integrated photonics requires large-scale linear optical circuitry,
and for many applications it is desirable to have a universally programmable
circuit, able to implement an arbitrary unitary transformation on a number of
modes. This has been achieved using the Reck scheme, consisting of a network of
Mach Zehnder interferometers containing a variable phase shifter in one path,
as well as an external phase shifter after each Mach Zehnder. It subsequently
became apparent that with symmetric Mach Zehnders containing a phase shift in
both paths, the external phase shifts are redundant, resulting in a more
compact circuit. The rectangular Clements scheme improves on the Reck scheme in
terms of circuit depth, but it has been thought that an external phase-shifter
was necessary after each Mach Zehnder. Here, we show that the Clements scheme
can be realised using symmetric Mach Zehnders, requiring only a small number of
external phase-shifters that do not contribute to the depth of the circuit.
This will result in a significant saving in the length of these devices,
allowing more complex circuits to fit onto a photonic chip, and reducing the
propagation losses associated with these circuits. We also discuss how similar
savings can be made to alternative schemes which have robustness to imbalanced
beam-splitters.
- Abstract（参考訳）: 量子集積光子は大規模リニア光回路を必要とし、多くの用途において普遍的にプログラマブルな回路を持ち、複数のモードに任意のユニタリ変換を実装できることが望ましい。
これは1つの経路に可変位相シフト器を含むマッハツェンダー干渉計のネットワークと、各マッハツェンダーの後に外部位相シフト器からなるReckスキームを用いて達成されている。
その後、対称的なマッハゼーダーが両方の経路に位相シフトを含むため、外部位相シフトは冗長であり、よりコンパクトな回路となることが判明した。
長方形のクレメンツスキームは回路深さの観点からReckスキームを改善するが、各マッハツェンダーの後に外部位相シフト器が必要であると考えられている。
本稿では,回路の深さに寄与しない少数の外部位相シフト器を必要とし,対称的なマッハツェンダーを用いてクレメンツスキームを実現することを示す。
これにより、これらのデバイスの長さが大幅に削減され、より複雑な回路がフォトニックチップに収まるようになり、これらの回路に関連する伝搬損失が減少する。
また,不均衡ビームスプリッターに対するロバスト性を有する代替スキームにどのように類似した貯蓄を行うかについても論じる。
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