論文の概要: Electrically-programmable frequency comb for compact quantum photonic circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00439v1
• Date: Tue, 1 Aug 2023 10:33:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-02 14:31:54.303339
• Title: Electrically-programmable frequency comb for compact quantum photonic circuits
• Title（参考訳）: 小型量子フォトニック回路のための電気プログラム型周波数コム
• Authors: Shakir Ullah, Mehmet Emre Tasgin, Rasim Volga Ovali, Mehmet G\"unay
• Abstract要約: 周波数コムに不可欠な4波長混合プロセスを制御する装置を提案する。 デバイスは統合可能でCMOS互換で、数百フェムト秒のタイムスケールで動作する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9558392439655015
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent efforts have demonstrated the first prototypes of compact and programmable photonic quantum computers~(PQCs). Utilization of time-bin encoding in loop-like architectures enabled a programmable generation of quantum states and execution of different~(programmable) logic gates on a single circuit. Actually, there is still space for better compactness and complexity of available quantum states: photonic circuits~(PCs) can function at different frequencies. This necessitates an optical component, which can make different frequencies talk with each other. This component should be integrable into PCs and be controlled -- preferably -- by voltage for programmable generation of multifrequency quantum states and PQCs. Here, we propose a device that controls a four-wave mixing process, essential for frequency combs. We utilize nonlinear Fano resonances. Entanglement generated by the device can be tuned continuously by the applied voltage which can be delivered to the device via nm-thick wires. The device is integrable, CMOS-compatible, and operates within a timescale of hundreds of femtoseconds.
• Abstract（参考訳）: 近年、コンパクトでプログラマブルなフォトニック量子コンピュータ(pqcs)の最初のプロトタイプが実証されている。 ループライクなアーキテクチャでタイムビンエンコーディングを利用することで、プログラム可能な量子状態の生成と、1つの回路上で異なる~(プログラム可能)論理ゲートの実行を可能にした。 実際、よりコンパクトさと利用可能な量子状態の複雑さにはまだ空間がある:フォトニック回路~(pcs)は異なる周波数で機能することができる。 これにより、異なる周波数が互いに通信できる光学部品が必要となる。 このコンポーネントはPCに統合可能であり、多周波量子状態とPQCのプログラム可能な生成のための電圧によって制御されなければならない。 本稿では,周波数コムに必須な4波混合過程を制御するデバイスを提案する。 非線形ファノ共鳴を用いる。 デバイスが生成する絡み合いは、印加電圧によって連続的に調整でき、nm厚のワイヤを介してデバイスに届けることができる。 デバイスは統合可能でCMOS互換で、数百フェムト秒のタイムスケールで動作する。

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