論文の概要: On-chip polarization-encoded single-qubit gates with twisted waveguides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13530v2
• Date: Mon, 10 Jul 2023 10:17:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-11 22:26:14.538881
• Title: On-chip polarization-encoded single-qubit gates with twisted waveguides
• Title（参考訳）: ねじれ導波路を有するオンチップ偏波符号化単量子ゲート
• Authors: Fyodor Morozko, Andrey Novitsky, Alexander Mikhalychev, and Alina Karabchevsky
• Abstract要約: 我々は、その固有モードと伝達行列を閉じた形で発表するツイスト導波路の理論を開発する。 我々は、ツイスト導波路が合理的な設計制約を満たしつつ、任意の任意の偏極変換を実現することを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Integrated photonics is a remarkable platform for scalable classical and quantum light-based information processing. However, polarization manipulation on a chip despite of its fundamental significance in information processing remains elusive. Polarization manipulation capabilities have been recently demonstrated in femtosecond laser-inscribed twisted waveguides, although the systematic theoretical description of polarization manipulation has not been established for this architecture. In this work we develop a rigorous theory of a twisted waveguide unveiling its eigenmodes and transmission matrix in the closed form. Utilizing the developed theory, we demonstrate that twisted waveguides can realize virtually arbitrary polarization transformations while satisfying reasonable design constraints. This fact combined with low cost and ease of prototyping of laser inscribed photonic integrated circuits allows us to suggest twisted waveguide as a robust building block for on-chip polarization-encoded information processing.
• Abstract（参考訳）: integrated photonicsは、スケーラブルな古典および量子光ベースの情報処理のための驚くべきプラットフォームである。 しかし、情報処理における基本的な重要性にもかかわらず、チップ上の偏光操作はいまだ解明されていない。 偏光操作はフェムト秒レーザーによるツイスト導波路で最近実証されているが、このアーキテクチャでは偏光操作の体系的な理論的な記述が確立されていない。 本研究では,その固有モードと透過行列を閉じた形で露呈するねじれ導波路の厳密な理論を考案する。 開発した理論を用いて、ねじれた導波路は合理的な設計制約を満たしながら、事実上任意の偏光変換を実現できることを実証する。 この事実と、レーザーインクリメンタルなフォトニック集積回路の低コストとプロトタイピングが組み合わさることで、オンチップの偏光エンコードされた情報処理のための強固なビルディングブロックとしてツイスト導波路を提案できる。

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