論文の概要: Large Reconfigurable Quantum Circuits with SPAD Arrays and Multimode
Fibers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16206v1
- Date: Thu, 25 May 2023 16:07:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-05-26 14:00:28.510129
- Title: Large Reconfigurable Quantum Circuits with SPAD Arrays and Multimode
Fibers
- Title（参考訳）: spadアレイとマルチモードファイバを用いた大型再構成型量子回路
- Authors: Adrian Makowski, Micha{\l} D\k{a}browski, Ivan Michel Antolovic,
Claudio Bruschini, Hugo Defienne, Edoardo Charbon, Radek Lapkiewicz, and
Sylvain Gigan
- Abstract要約: 集積光学は、調整可能なフォトニック回路のための自然なプラットフォームを提供するが、高次元と高接続性が関与する場合、課題に直面している。
本稿では,光子の空間モードに対する高次元線形変換を,マルチモードファイバのモード混合とともに波面形状を用いて実装する。
量子技術に対する我々のアプローチの適合性を証明するために、可変複素線型ネットワークにおいて2光子干渉を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5992461683527883
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reprogrammable linear optical circuits are essential elements of photonic
quantum technology implementations. Integrated optics provides a natural
platform for tunable photonic circuits, but faces challenges when high
dimensions and high connectivity are involved. Here, we implement
high-dimensional linear transformations on spatial modes of photons using
wavefront shaping together with mode mixing in a multimode fiber, and measure
photon correlations using a time-tagging single-photon avalanche diode (SPAD)
array. In order to prove the suitability of our approach for quantum
technologies we demonstrate two-photon interferences in a tunable complex
linear network -- a generalization of a Hong-Ou-Mandel interference to 22
output ports. We study the scalability of our approach by quantifying the
similarity between the ideal photon correlations and the correlations obtained
experimentally for various linear transformations. Our results demonstrate the
potential of wavefront shaping in complex media in conjunction with SPAD arrays
for implementing high-dimensional reconfigurable quantum circuits.
Specifically, we achieved $(80.5 \pm 6.8)\%$ similarity for indistinguishable
photon pairs and $(84.9 \pm 7.0)\%$ similarity for distinguishable photon pairs
using 22 detectors and random circuits. These results emphasize the scalability
and reprogrammable nature of our approach.
- Abstract（参考訳）: 再プログラム可能な線形光回路はフォトニック量子技術実装の重要な要素である。
集積光学は、可変フォトニック回路のための自然なプラットフォームを提供するが、高次元と高接続性が絡むと課題に直面する。
本稿では,マルチモードファイバにおけるモード混合と波面整形を用いた光子の空間モード上の高次元線形変換を実装し,時間タグ付き単光子アバランシェダイオード(spad)アレイを用いて光子相関を測定する。
量子技術へのアプローチの適合性を証明するため、我々は22個の出力ポートに対するホン・ウー・マンデル干渉の一般化である可変複素線形ネットワークにおける2光子干渉を実証する。
理想的な光子相関と様々な線形変換実験で得られた相関の類似性を定量化することにより,我々のアプローチのスケーラビリティについて検討する。
本研究では,高次元再構成可能な量子回路実装のためのSPADアレイとともに,複雑な媒体における波面整形の可能性を示す。
具体的には、22個の検出器とランダム回路を用いて識別可能な光子対に対して(80.5 \pm 6.8)\%$ similarity と $(84.9 \pm 7.0)\%$ similarity を達成した。
これらの結果は,我々のアプローチのスケーラビリティと再プログラミング性を強調している。
関連論文リスト
- Passive photonic CZ gate with two-level emitters in chiral multi-mode waveguide QED [41.94295877935867]
共伝播光子間の受動条件ゲートを2レベルエミッタアレイで設計する。
鍵となる資源は、エミッタアレイの2つの導波路モードへのキラルカップリングによって誘導される効果的な光子-光子相互作用を利用することである。
我々は、この非線形位相シフトを利用して、異なる量子ビット符号化における条件付き決定性フォトニックゲートを設計する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-08T18:00:25Z) - Tunable generation of spatial entanglement in nonlinear waveguide arrays [0.0]
AlGaAs非線形導波路アレイのパラメトリックダウンコンバージョンに基づく空間交絡光子対
我々は、出力量子状態を設計し、様々な種類の空間相関を実装するためにダブルポンプ構成を用いる。
この実験は室温とテレコム波長で行われ、連続的に結合されたシステムのポテンシャルを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-13T20:55:54Z) - On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit [14.88027830561737]
シングルレールおよびデュアルレールのタイムビン型光子生成器は、ポイントツーポイント量子ネットワークの量子インターフェースとして機能することができる。
我々は,GPUのデータストリーム処理に基づく効率的な光子場計測装置を開発した。
その結果,本手法はハードウェア効率が高く,実装が簡単で,拡張性が高いことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-02T16:53:54Z) - Shaping Single Photons through Multimode Optical Fibers using Mechanical
Perturbations [55.41644538483948]
単一の光子の形状と絡み合った光子対間の空間的相関を制御するための全ファイバーアプローチを示す。
これらの摂動を最適化し、単一光子の空間分布や光子対の空間相関を1箇所に局在させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-04T07:33:39Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - 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) - Complete conversion between one and two photons in nonlinear waveguides
with tailored dispersion [62.997667081978825]
非線形光導波路における狭帯域ポンプ光子とブロードバンド光子対のコヒーレント変換を理論的に制御する方法を示す。
完全決定論的変換とポンプ光子再生は有限な伝播距離で達成できることを明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-06T23:49:44Z) - Entangled ripples and twists of light: Radial and azimuthal
Laguerre-Gaussian mode entanglement [0.0]
我々は、光子対間のフルフィールドラゲール・ガウス交絡の生成と証明を実証する。
本研究は、量子情報処理および通信技術を強化するために、2光子場の空間構造がもたらすポテンシャルを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-09T17:46:50Z) - 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) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Quantum photonics with active feedback loops [0.0]
我々はループベースの光ネットワークで生成・伝播する多光子状態の効率的な記述のための統一理論フレームワークを開発する。
対象状態の忠実度に対する正確な表現,シャーディング型測定の成功確率,および光学モード間の相関について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-19T13:07:46Z)
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。