論文の概要: Universal multi-mode linear optical quantum operation in the time domain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15931v1
- Date: Fri, 28 Oct 2022 06:24:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 05:35:55.749967
- Title: Universal multi-mode linear optical quantum operation in the time domain
- Title(参考訳): 時間領域における普遍多モード線形光量子演算
- Authors: Kazuma Yonezu (1), Yutaro Enomoto (1), Takato Yoshida (1), Shuntaro
Takeda (1) ((1) Department of Applied Physics, School of Engineering, The
University of Tokyo)
- Abstract要約: 普遍多モード線形光学演算は、量子ビットと連続変数の両方に対してほぼ全ての光量子情報プロトコル(QIP)に必須である。
ここでは、時間領域において、普遍的な3モード線形光学演算をプログラム的に実行できるスケーラブルなデュアルループ光回路を実現する。
我々の研究は、量子優位性を示す大規模QIPへの道を開いた。
- 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: Universal multi-mode linear optical operations are essential for almost all
optical quantum information protocols (QIPs) for both qubits and continuous
variables. Thus far, large-scale implementation of such operations has been
pursued mainly by developing photonic chips that contain large interferometers
for path-encoded optical modes. However, such encoding requires larger circuits
for larger-scale operations, possibly limiting scalability. Here, we realize a
scalable dual-loop optical circuit that can programmably perform universal
three-mode linear optical operations in the time domain. The programmability,
validity, and quantum feature of our circuit are demonstrated by performing
nine different three-mode operations on squeezed-state pulses, fully
characterizing their output states via homodyne detection, and confirming their
entanglement. Our circuit can be straightforwardly scaled up by making the
outer loop longer and also extended to universal quantum computers by
incorporating measurement and feedforward systems. Thus, our work paves the way
to large-scale QIPs which exhibit quantum advantage.
- Abstract(参考訳): 普遍的マルチモード線形光学演算は、量子ビットと連続変数の両方の光学量子情報プロトコル(qips)において必須である。
これまでのところ、パスエンコードされた光学モードのための大型干渉計を含むフォトニックチップの開発を中心に大規模実装が進められている。
しかし、そのような符号化にはより大きな回路が必要であり、スケーラビリティが制限される可能性がある。
本稿では,時間領域で普遍的な3モード線形光学演算をプログラム可能なスケーラブルなデュアルループ光回路を実現する。
本回路のプログラム可能性,有効性,量子特性は,圧縮状態パルス上で9つの異なる3モード演算を行い,ホモダイン検出により出力状態を完全に特徴付けし,絡み合いを確認することで示される。
我々の回路は、外ループを長くすることで簡単にスケールアップでき、また測定系とフィードフォワード系を組み込むことで、普遍的な量子コンピュータにも拡張できる。
このように、我々の研究は量子優位性を示す大規模QIPへの道を開いた。
関連論文リスト
- Programmable photonic time circuits for highly scalable universal
unitaries [0.0]
本稿では,時間サイクルに基づく計算を応用した,プログラマブルフォトニック時間回路の概念を提案する。
我々はSU(2)時間ゲートの系統的集合を用いて高忠実度で普遍的なU(N)演算を実演する。
これにより、産業レベルのPPC実装を大規模に統合する道が開ける。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-28T04:56:58Z) - Realization of two-qutrit quantum algorithms on a programmable
superconducting processor [0.09831489366502298]
2つのトランスモンの3番目のエネルギー固有状態を利用して、完全にプログラム可能な2量子量子プロセッサを示す。
我々は、Deutsch-Jozsa、Bernstein-Vazirani、Groverの検索などいくつかのアルゴリズムを実現することで、プロセッサを特徴づける。
本結果は,汎用量子コンピュータのビルディングブロックとしてトランスモンを用いて,完全プログラム可能な3次量子プロセッサを構築する方法である。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-12T00:19:53Z) - LOv-Calculus: A Graphical Language for Linear Optical Quantum Circuits [58.720142291102135]
線形光量子回路を推論するグラフィカル言語LOv-calculusを導入する。
2つのLOv-回路が同じ量子過程を表すのは、LOv-計算の規則で一方を他方に変換できる場合に限る。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-25T16:59:26Z) - Inverse-design of high-dimensional quantum optical circuits in a complex
medium [0.0]
広視野モードミキサーの高次元空間に光回路を埋め込む方法を示す。
これにより、各回路要素に対して高いプログラム性を維持しつつ、制御を強制することができる。
我々の研究は、光の高次元量子状態の精密制御を実現するための、代替的で強力なアプローチとして機能する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-01T17:08:04Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T19:37:08Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T17:49:09Z) - Fast Swapping in a Quantum Multiplier Modelled as a Queuing Network [64.1951227380212]
量子回路をキューネットワークとしてモデル化することを提案する。
提案手法はスケーラビリティが高く,大規模量子回路のコンパイルに必要となる潜在的な速度と精度を有する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-26T10:55:52Z) - Programmable and sequential Gaussian gates in a loop-based single-mode
photonic quantum processor [0.0]
ループ型単一モード多目的フォトニック量子プロセッサについて報告する。
我々のプロセッサはプログラム可能でスケーラブルで、潜在的に普遍的であり、汎用アプリケーションに適している。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-06T05:27:35Z) - Quantum circuits with many photons on a programmable nanophotonic chip [0.23970423856196837]
集積ナノフォトニクスを用いて多光子量子回路を実行するためのフルスタックハードウェア・ソフトウェアシステムを提案する。
リモートユーザは、最大8モードの強い圧縮真空を必要とする量子アルゴリズムを実行することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-03T01:06:20Z) - Entanglement transfer, accumulation and retrieval via quantum-walk-based
qubit-qudit dynamics [50.591267188664666]
高次元システムにおける量子相関の生成と制御は、現在の量子技術の展望において大きな課題である。
本稿では,量子ウォークに基づく移動・蓄積機構により,$d$次元システムの絡み合った状態が得られるプロトコルを提案する。
特に、情報を軌道角運動量と単一光子の偏光度にエンコードするフォトニック実装について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-14T14:33:34Z) - Rapid characterisation of linear-optical networks via PhaseLift [51.03305009278831]
集積フォトニクスは優れた位相安定性を提供し、半導体産業によって提供される大規模な製造性に依存することができる。
このような光回路に基づく新しいデバイスは、機械学習アプリケーションにおいて高速でエネルギー効率の高い計算を約束する。
線形光ネットワークの転送行列を再構成する新しい手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-01T16:04:22Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。