論文の概要: Quantum walks of two correlated photons in a 2D synthetic lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.09382v1
• Date: Wed, 20 Apr 2022 10:47:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 06:20:39.107181
• Title: Quantum walks of two correlated photons in a 2D synthetic lattice
• Title（参考訳）: 2次元合成格子における2つの相関光子の量子ウォーク
• Authors: Chiara Esposito, Mariana R. Barros, Andr\'es Dur\'an Hern\'andez, Gonzalo Carvacho, Francesco Di Colandrea, Raouf Barboza, Filippo Cardano, Nicol\`o Spagnolo, Lorenzo Marrucci and Fabio Sciarrino
• Abstract要約: 光モードの集合を操作することによって合成した2次元格子中の2つの相関光子の離散時間量子ウォークを報告する。 プラットフォーム全体がコンパクトで効率的でスケーラブルで、複雑な格子上の量子進化をシミュレートするための汎用的なツールである。
• 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: Quantum walks represent paradigmatic quantum evolutions, enabling powerful applications in the context of topological physics and quantum computation. They have been implemented in diverse photonic architectures, but the realization of a two-particle dynamics on a multi-dimensional lattice has hitherto been limited to continuous-time evolutions. To fully exploit the computational capabilities of quantum interference it is crucial to develop platforms handling multiple photons that propagate across multi-dimensional lattices. Here, we report a discrete-time quantum walk of two correlated photons in a two-dimensional lattice, synthetically engineered by manipulating a set of optical modes carrying quantized amounts of transverse momentum. Mode-couplings are introduced via the polarization-controlled diffractive action of thin geometric-phase optical elements. The entire platform is compact, efficient, scalable, and represents a versatile tool to simulate quantum evolutions on complex lattices. We expect that it will have a strong impact on diverse fields such as quantum state engineering, topological quantum photonics, and Boson Sampling.
• Abstract（参考訳）: 量子ウォークはパラダイム的な量子進化を表し、位相物理学と量子計算の文脈で強力な応用を可能にする。 これらは様々なフォトニックアーキテクチャで実装されているが、多次元格子上の2粒子ダイナミクスの実現は、連続時間進化に限られている。 量子干渉の計算能力を十分に活用するには、多次元格子を伝搬する複数の光子を扱うプラットフォームを開発することが重要である。 本稿では,2次元格子内の2つの相関光子の離散時間量子ウォークについて報告する。 モード結合は、薄い幾何相光学素子の偏光制御回折作用を介して導入された。 プラットフォーム全体がコンパクトで効率的でスケーラブルで、複雑な格子上の量子進化をシミュレートする汎用的なツールである。 我々は、量子状態工学、トポロジカル量子フォトニクス、ボソンサンプリングのような様々な分野に強い影響を与えることを期待している。

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