論文の概要: Universal Unitary Photonic Circuits by Interlacing Discrete Fractional Fourier Transform and Phase Modulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07101v1
• Date: Fri, 14 Jul 2023 00:23:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-17 15:10:14.496212
• Title: Universal Unitary Photonic Circuits by Interlacing Discrete Fractional Fourier Transform and Phase Modulation
• Title（参考訳）: 離散分数フーリエ変換と位相変調によるユニバーサルユニタリフォトニック回路
• Authors: Matthew Markowitz and Mohammad-Ali Miri
• Abstract要約: 複素ユニタリ行列の新しいパラメータ化を導入し、任意の線形離散ユニタリ作用素の効率的な実装を可能にする。 そのような構成は、$N+1$の位相層を持つ任意のユニタリ演算を表現可能であることを示す。 本稿では,このアーキテクチャを導波路アレイと再構成可能な位相変調器を組み合わせた集積フォトニック回路により実現することを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We introduce a novel parameterization of complex unitary matrices, which allows for the efficient photonic implementation of arbitrary linear discrete unitary operators. The proposed architecture is built on factorizing an $N \times N$ unitary matrix into interlaced discrete fractional Fourier transforms and $N$-parameter diagonal phase shifts. We show that such a configuration can represent arbitrary unitary operators with $N+1$ phase layers. We discuss a gradient-based algorithm for finding the optimal phase parameters for implementing a given unitary matrix. By increasing the number of phase layers beyond the critical value of $N+1$, the optimization consistently converges faster as the system becomes over-determined. We propose an integrated photonic circuit realization of this architecture with coupled waveguide arrays and reconfigurable phase modulators. The proposed architecture can pave the way for developing novel families of programmable photonic circuits for optical classical and quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 任意の線形離散ユニタリ作用素の効率的なフォトニック実装を可能にする複素ユニタリ行列の新しいパラメータ化を提案する。 提案されたアーキテクチャは、$n \times n$ユニタリ行列をインターレース離散分数フーリエ変換と$n$-パラメータ対角位相シフトに分解する。 このような構成は、n+1$の位相層を持つ任意のユニタリ作用素を表現できることを示す。 与えられたユニタリ行列を実装するための最適な位相パラメータを求めるための勾配に基づくアルゴリズムについて述べる。 N+1$の臨界値を超える位相層の数を増やすことで、最適化はシステムが過度に決定されるにつれて、常に速く収束する。 本稿では、導波路アレイと再構成可能な位相変調器を組み合わせた集積フォトニック回路の実現を提案する。 提案アーキテクチャは、光学古典および量子情報処理のためのプログラマブルフォトニック回路の新たなファミリーを開発するための道を開くことができる。

関連論文リスト

• Variational approach to photonic quantum circuits via the parameter shift rule [0.0]
  ボソンサンプリングパラダイムに基づく再構成可能な光線形回路のパラメータシフト則の定式化を導出する。 また、変分パラメータ上の積分の計算についても同様の規則を提示する。 我々は、再構成可能な6モード統合干渉計で処理される単一光子状態の変分アルゴリズムを実験的に試験する手法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-09T15:06:17Z)
• Exact gradients for linear optics with single photons [38.74529485263391]
  一般化パラメータシフト則を用いて位相シフト器に関する量子回路の勾配解析式を導出する。 そこで本研究では,表現のシフト数を減らし,全体の複雑さを低減できる2つの戦略を提案する。 数値的に、この一般化されたパラメータシフト規則は、代替手法よりも少ないパラメータ更新ステップでコスト関数の最小値に収束できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-24T18:02:06Z)
• Differentiation of Linear Optical Circuits [0.0]
  線形光回路と単一光子源に基づく実験的なセットアップは、短期量子機械学習のための有望なプラットフォームを提供する。 線形光回路の期待値の導出は、より大きな回路からのサンプリングによって計算可能であることを示す。 期待値の観点から微分を表現するため,一元的拡張に基づく回路抽出手法を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-15T22:43:22Z)
• Learning Arbitrary Complex Matrices by Interlacing Amplitude and Phase Masks with Fixed Unitary Operations [0.0]
  離散線形演算を物理的に実装するための新しいアーキテクチャを提案する。 提案アーキテクチャは、オンチップアナログ情報処理のためのプログラマブルフォトニック回路の新たなファミリーの開発を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-09T19:27:57Z)
• Multi-Grid Tensorized Fourier Neural Operator for High-Resolution PDEs [93.82811501035569]
  本稿では,メモリ要求を低減し,より一般化したデータ効率・並列化可能な演算子学習手法を提案する。 MG-TFNOは、実世界の実世界の現象の局所的構造と大域的構造を活用することで、大規模な分解能にスケールする。 乱流ナビエ・ストークス方程式において150倍以上の圧縮で誤差の半分以下を達成できる優れた性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-29T20:18:52Z)
• Large Reconfigurable Quantum Circuits with SPAD Arrays and Multimode Fibers [1.5992461683527883]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-25T16:07:38Z)
• Experimental realization of deterministic and selective photon addition in a bosonic mode assisted by an ancillary qubit [50.591267188664666]
  ボソニック量子誤り訂正符号は、主に単一光子損失を防ぐために設計されている。 エラー修正には、エラー状態 -- 逆のパリティを持つ -- をコード状態にマッピングするリカバリ操作が必要です。 ここでは、ボソニックモード上での光子数選択同時光子加算演算のコレクションを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-22T23:32:21Z)
• CSformer: Bridging Convolution and Transformer for Compressive Sensing [65.22377493627687]
  本稿では,CNNからの詳細な空間情報を活用するためのハイブリッドフレームワークと,表現学習の強化を目的としたトランスフォーマーが提供するグローバルコンテキストを統合することを提案する。 提案手法は、適応的なサンプリングとリカバリからなるエンドツーエンドの圧縮画像センシング手法である。 実験により, 圧縮センシングにおける専用トランスアーキテクチャの有効性が示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T04:37:11Z)
• Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
  Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。 我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。 すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z)
• 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)
• Thermal phase shifters for femtosecond laser written photonic integrated circuits [58.720142291102135]
  フォトニック集積回路(PIC)は、古典光学と量子光学の両方において多くの実用的な応用の要求を満たすための効果的な解として認められている。 フォトニック回路に組み込まれた位相シフト器は、動作を微調整したり適応回路を生成するために、その特性を動的に再構成することができる。 熱シフタを熱シフタの慎重に設計し、最も適切な駆動方法を選択することにより、フォトニック回路を再構成する熱シフタの解決方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-23T20:09:56Z)

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。