論文の概要: Reconfigurable continuously-coupled 3D photonic circuit for Boson Sampling experiments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.08260v2
• Date: Thu, 13 Apr 2023 11:11:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 21:03:58.675035
• Title: Reconfigurable continuously-coupled 3D photonic circuit for Boson Sampling experiments
• Title（参考訳）: ボソンサンプリング実験のための再構成可能な連続結合型3dフォトニック回路
• Authors: Francesco Hoch, Simone Piacentini, Taira Giordani, Zhen-Nan Tian, Mariagrazia Iuliano, Chiara Esposito, Anita Camillini, Gonzalo Carvacho, Francesco Ceccarelli, Nicol\`o Spagnolo, Andrea Crespi, Fabio Sciarrino and Roberto Osellame
• Abstract要約: フォトニックなボソンサンプリングのためのコンパクトで再構成可能な3D統合プラットフォームについて述べる。 その結果、このようなコンパクトで高構成可能なレイアウトは、より多くの光子やモードで実験できることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Boson Sampling is a computational paradigm representing one of the most viable and pursued approaches to demonstrate the regime of quantum advantage. Recent results have demonstrated significant technological leaps in single-photon generation and detection, leading to progressively larger experimental instances of Boson Sampling experiments in different photonic systems. However, a crucial requirement for a fully-fledged platform solving this problem is the capability of implementing large-scale interferometers, that must simultaneously exhibit low losses, high degree of reconfigurability and the realization of arbitrary transformations. In this work, we move a step forward in this direction by demonstrating the adoption of a compact and reconfigurable 3D-integrated platform for photonic Boson Sampling. We perform 3- and 4-photon experiments by using such platform, showing the possibility of programming the circuit to implement a large number of unitary transformations. These results show that such compact and highly-reconfigurable layout can be scaled up to experiments with larger number of photons and modes, and can provide a viable direction for hybrid computing with photonic processors.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリング(英: Boson Sampling)は、量子優位の状況を示す最も実用的で追求された手法の1つである計算パラダイムである。 近年の研究では、単一光子生成と検出における技術的飛躍が示され、様々なフォトニックシステムにおけるボーソンサンプリング実験の段階的に大きな実験例が導かれている。 しかし、この問題を解決するための完全なプラットフォームにとって重要な要件は、低損失、高い再構成可能性、任意の変換の実現を同時に行わなければならない大規模な干渉計を実装する能力である。 本研究では,フォトニックボソンサンプリングのためのコンパクトで再構成可能な3d統合プラットフォームの採用を実証し,この方向への一歩を踏み出した。 このようなプラットフォームを用いて3光および4光子実験を行い、多数のユニタリ変換を実装するための回路プログラミングの可能性を示す。 これらの結果から、このようなコンパクトで高構成可能なレイアウトは、より多くの光子やモードを持つ実験にスケールアップでき、フォトニックプロセッサを用いたハイブリッドコンピューティングの方向性を提供することができる。

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