論文の概要: A Complete Graphical Language for Linear Optical Circuits with Finite-Photon-Number Sources and Detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.17693v2
• Date: Sun, 17 Nov 2024 14:46:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:27:11.903252
• Title: A Complete Graphical Language for Linear Optical Circuits with Finite-Photon-Number Sources and Detectors
• Title（参考訳）: 有限光子波源・検出器を用いた線形光回路のための全グラフィカル言語
• Authors: Nicolas Heurtel,
• Abstract要約: 無限次元ボソニックフォック空間を推論するグラフィカル言語であるtextbfLO_fi$-calculusを導入する。 2つの $textbfLO_fi$-circuits は同じ量子過程を表す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Linear optical circuits can be used to manipulate the quantum states of photons as they pass through components including beam splitters and phase shifters. Those photonic states possess a particularly high level of expressiveness, as they reside within the bosonic Fock space, an infinite-dimensional Hilbert space. However, in the domain of linear optical quantum computation, these basic components may not be sufficient to efficiently perform all computations of interest, such as universal quantum computation. To address this limitation it is common to add auxiliary sources and detectors, which enable projections onto auxiliary photonic states and thus increase the versatility of the processes. In this paper, we introduce the $\textbf{LO}_{fi}$-calculus, a graphical language to reason on the infinite-dimensional bosonic Fock space with circuits composed of four core elements of linear optics: the phase shifter, the beam splitter, and auxiliary sources and detectors with bounded photon number. We present an equational theory that we prove to be complete: two $\textbf{LO}_{fi}$-circuits represent the same quantum process if and only if one can be transformed into the other with the rules of the $\textbf{LO}_{fi}$-calculus. We give a unique and compact universal form for such circuits.
• Abstract（参考訳）: 線形光回路は、光子の量子状態をビームスプリッターや位相シフト器などのコンポーネントを通過するときに操作することができる。 これらのフォトニック状態は、無限次元ヒルベルト空間であるボソニック・フォック空間内に存在するため、特に高い表現性を持つ。 しかし、線形光学量子計算の領域では、これらの基本成分は、普遍的な量子計算のようなすべての興味ある計算を効率的に実行するには不十分である。 この制限に対処するために補助光源と検出器を追加し、補助フォトニック状態への投射を可能にし、それによってプロセスの汎用性を高めることが一般的である。 本稿では、位相シフタ、ビームスプリッタ、および有界光子数を持つ補助源および検出器の4つのコア要素からなる回路を持つ無限次元ボソニックフォック空間を推論するためのグラフィカル言語である$\textbf{LO}_{fi}$-calculusを紹介する。 2つの $\textbf{LO}_{fi}$-circuits が同じ量子過程を表し、かつ $\textbf{LO}_{fi}$-calculus の規則で他方に変換できる場合に限る。 そのような回路に対して一意でコンパクトな普遍形式を与える。

関連論文リスト

• Heralded Optical Entanglement Generation via the Graph Picture of Linear Quantum Networks [0.4551615447454769]
  非破壊的な光子との絡み合いは、量子情報処理の貴重な資源である。 本研究は、サブトラクション演算子から線形光学演算子への包括的翻訳規則を確立する。 提案手法は,2N+1$光子と2N+1$光子を持つ2N$GHZ状態と9光子を持つW状態に対する2N$GHZおよび2N=3$GHZ状態に対する2N$GHZ状態の強化あるいは未報告のスキームをbegetする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-16T11:26:16Z)
• Deterministic entangling gates with nonlinear quantum photonic interferometers [0.0]
  本稿では、弱非線形フォトニックデバイスを利用して量子ゲートを決定論的に絡み合わせる手法を提案する。 単一および2量子ゲートの普遍的な集合は、少ない光学干渉素子の適切な結合によって設計できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-08T09:43:48Z)
• QUICK$^3$ -- Design of a satellite-based quantum light source for quantum communication and extended physical theory tests in space [73.86330563258117]
  単一光子ソースは、衛星ベースの量子キー分散シナリオにおけるセキュアなデータレートを向上させることができる。 ペイロードは3U CubeSatに統合され、2024年に低軌道への打ち上げが予定されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-26T15:34:11Z)
• 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)
• Integrated Quantum Optical Phase Sensor [48.7576911714538]
  ニオブ酸リチウム薄膜で作製したフォトニック集積回路について述べる。 我々は2階非線形性を用いてポンプ光と同じ周波数で圧縮状態を生成し、回路制御と電気光学によるセンシングを実現する。 このようなチップ上のフォトニクスシステムは、低消費電力で動作し、必要なすべての機能を1つのダイに統合することで、量子光学センサーの新たな機会が開けることを期待している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-19T18:46:33Z)
• Quantum Linear Optics via String Diagrams [0.0]
  量子ビットベースの量子コンピューティングとフォトニック量子コンピューティングの間に正式なブリッジを確立する。 我々は、ZX電卓から線形光回路への関手を定義することでこれを実現している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-27T14:47:45Z)
• LOv-Calculus: A Graphical Language for Linear Optical Quantum Circuits [58.720142291102135]
  線形光量子回路を推論するグラフィカル言語LOv-calculusを導入する。 2つのLOv-回路が同じ量子過程を表すのは、LOv-計算の規則で一方を他方に変換できる場合に限る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-25T16:59:26Z)
• Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$ Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
  格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。 現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。 原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-27T18:10:08Z)
• Fast optimization of parametrized quantum optical circuits [0.0]
  パラメタライズド量子光学回路は、量子情報のキャリアが光子であり、ゲートが光変換される量子回路の一種である。 ガウス作用素の正確な行列要素とその勾配を計算するアルゴリズムを提案する。 量子光学ハードウェアの研究、量子機械学習、光学データ処理、デバイス発見、デバイス設計に応用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-23T07:02:45Z)
• Quantum teleportation with hybrid entangled resources prepared from heralded quantum states [68.8204255655161]
  ハイブリッド・エンタングルド・リソース(HER)の生成を提案する。 この研究には、HERが生成される媒体の幾何学的性質に対する忠実度依存性に関する議論が含まれている。 スペクトルフィルタリングは、光子フラックスを損なうことなく、このスキームが実現可能であることを強調するヘラルディング過程には適用されない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-07T21:20:50Z)

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。