論文の概要: Chip-scale Simulations in a Quantum-correlated Synthetic Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.01489v2
- Date: Sat, 5 Nov 2022 15:16:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 16:30:01.387963
- Title: Chip-scale Simulations in a Quantum-correlated Synthetic Space
- Title（参考訳）: 量子関連合成空間におけるチップスケールシミュレーション
- Authors: Usman A. Javid, Raymond Lopez-Rios, Jingwei Ling, Austin Graf, Jeremy
Staffa, Qiang Lin
- Abstract要約: 我々は、コヒーレントに制御されたブロードバンド量子周波数コムに基づく量子関連合成結晶を実証する。
コムモードに固有の時間周波数エンタングルメントは合成空間の次元を著しく拡張する。
我々は、絡み合った光子間の量子相関の進化を利用して、一連のシミュレーションを行うことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36700088931938835
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An efficient simulator for quantum systems is one of the original goals for
the efforts to develop a quantum computer [1]. In recent years, synthetic
dimension in photonics [2] have emerged as a potentially powerful approach for
simulation that is free from the constraint of geometric dimensionality. Here
we demonstrate a quantum-correlated synthetic crystal, based upon a
coherently-controlled broadband quantum frequency comb produced in a chip-scale
dynamically modulated lithium niobate microresonator. The time-frequency
entanglement inherent with the comb modes significantly extends the
dimensionality of the synthetic space, creating a massive nearly 400 x 400
synthetic lattice with electrically-controlled tunability. With such a system,
we are able to utilize the evolution of quantum correlations between entangled
photons to perform a series of simulations, demonstrating quantum random walks,
Bloch oscillations, and multi-level Rabi oscillations in the time and frequency
correlation space. The device combines the simplicity of monolithic
nanophotonic architecture, high dimensionality of a quantum-correlated
synthetic space, and on-chip coherent control, which opens up an avenue towards
chip-scale implementation of large-scale analog quantum simulation and
computation [1,3,4] in the time-frequency domain.
- Abstract（参考訳）: 量子システムのための効率的なシミュレータは、量子コンピュータ [1] の開発における最初の目標の1つである。
近年、フォトニクス [2] の合成次元は、幾何学的次元性の制約から解放されたシミュレーションの潜在的強力なアプローチとして出現している。
本稿では,チップ規模で動的に変調されたニオブ酸リチウムマイクロ共振器で生成するコヒーレント制御型広帯域量子周波数コムに基づく量子相関合成結晶を示す。
コームモードに固有の時間周波数の絡み合いは合成空間の次元を大きく広げ、電気的に制御可能な400x400近い合成格子を形成する。
このようなシステムにより、絡み合った光子間の量子相関の進化を利用して一連のシミュレーションを行い、時間と周波数の相関空間における量子ランダムウォーク、ブロッホ振動、多レベルラビ振動を実証することができる。
このデバイスは、モノリシックなナノフォトニックアーキテクチャの単純さ、量子関連合成空間の高次元性、およびオンチップコヒーレント制御を組み合わせることで、大規模なアナログ量子シミュレーションと時間周波数領域での計算 [1,3,4] のチップスケール実装への道を開く。
関連論文リスト
- Adaptively partitioned analog quantum simulation on near-term quantum
computers: The nonclassical free-induction decay of NV centers in diamond [0.24475591916185496]
本稿では,近距離量子デバイスに対するアナログシミュレーション手法を提案する。
本手法は, 浴槽を複数の群に適応的に分割することで, 限界を回避する。
この研究は、ノイズの多い短期量子コンピュータ上の大規模物質をシミュレートするための柔軟なアプローチに光を当てる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-03T14:39:48Z) - Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate
Landau-Zener model [50.591267188664666]
本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。
我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z) - Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。
第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z) - A scalable superconducting quantum simulator with long-range
connectivity based on a photonic bandgap metamaterial [0.0]
超伝導フォトニックバンドギャップメタマテリアルに局所的に接続された量子ビットの線形配列に基づく量子シミュレータアーキテクチャを提案する。
メタマテリアルは量子バスとして、量子ビットと量子ビットの相互作用を媒介し、また多重量子ビット状態測定のための読み出しチャネルとして機能する。
我々は、量子多体カオスに基づく測定効率の高いプロトコルを用いて、システムのハミルトニアンを特徴づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-26T06:51:54Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - Molecular spin qudits for quantum simulation of light-matter
interactions [62.223544431366896]
分子スピンキューディットは、物質と強く相互作用する光子場の量子力学をシミュレートする理想的なプラットフォームを提供する。
提案した分子量子シミュレータの基本単位は、マイクロ波パルスのみで制御されるスピン1/2とスピン$S$遷移金属イオンの単純な二量体で実現できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-17T15:03:12Z) - Non-equilibrium quantum domain reconfiguration dynamics in a
two-dimensional electronic crystal: experiments and quantum simulations [0.0]
量子材料の電子超格子における量子領域再構成ダイナミクスについて検討する。
環境騒音の文脈における温度から量子ゆらぎへの交叉が支配的な力学について検討した。
この結果は、不揮発性メモリデバイスにおける保持時間の起源を理解する上で重要である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T15:22:10Z) - Quantum Markov Chain Monte Carlo with Digital Dissipative Dynamics on
Quantum Computers [52.77024349608834]
少数のアンシラ量子ビットを用いて環境との相互作用をシミュレートするデジタル量子アルゴリズムを開発した。
逆イジングモデルの熱状態のシミュレーションによるアルゴリズムの評価を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-04T18:21:00Z) - Efficient simulation of ultrafast quantum nonlinear optics with matrix
product states [0.0]
我々はMPS量子状態を構成時空間のスーパーモデムに解き放つアルゴリズムを開発した。
我々は、ソリトニックモードにおける非古典的なウィグナー関数の負性性の発達と、パルスの半古典力学に対する量子補正を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-11T09:15:24Z) - Quantum Phases of Matter on a 256-Atom Programmable Quantum Simulator [41.74498230885008]
決定論的に作成された中性原子の2次元配列に基づくプログラマブル量子シミュレータを実証する。
我々は高忠実度反強磁性状態の生成と特徴付けによりシステムをベンチマークする。
次に、相互作用とコヒーレントレーザー励起の間の相互作用から生じるいくつかの新しい量子相を作成し、研究する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-22T19:00:04Z) - Exploring 2D synthetic quantum Hall physics with a quasi-periodically
driven qubit [58.720142291102135]
準周期的に駆動される量子系は、量子化された位相的性質を示すと予測される。
合成量子ホール効果を2トーン駆動で実験的に研究した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-07T15:00:41Z)
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。