論文の概要: Scalable cyclic transformation of orbital angular momentum modes based on a nonreciprocal Mach-Zehnder interferometer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.14690v1
- Date: Tue, 23 Apr 2024 02:37:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-24 15:31:26.745472
- Title: Scalable cyclic transformation of orbital angular momentum modes based on a nonreciprocal Mach-Zehnder interferometer
- Title（参考訳）: 非相互マッハ・ツェンダー干渉計に基づく軌道角運動量モードのスケーラブルな周期変換
- Authors: Y. F. Yang, M. Y. Chen, F. P. Li, Y. P. Ruan, Z. X. Li, M. Xiao, H. Zhang, K. Y. Xia,
- Abstract要約: 平均効率が96%を超える6つのOAMモードの循環変換を実験的に実証した。
位相安定化の改善と量子フォトニック状態の入力により、この方法は普遍的な単一光子量子パウリXゲートを実行することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The orbital angular momentum (OAM) of photons provides a pivotal resource for carrying out high-dimensional classical and quantum information processing due to its unique discrete high-dimensional nature. The cyclic transformation of a set of orthogonal OAM modes is an essential building block for universal high-dimensional information processing. Its realization in the quantum domain is the universal quantum Pauli-X gate. In this work, we experimentally demonstrate a cyclic transformation of six OAM modes with an averaged efficiency higher than 96% by exploiting a nonreciprocal Mach-Zehnder interferometer. Our system is simple and can, in principle, be scaled to more modes. By improving phase stabilization and inputting quantum photonic states, this method can perform universal single-photon quantum Pauli-X gate, thus paving the way for scalable high-dimensional quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 光子の軌道角運動量(OAM)は、その特異な離散的な高次元の性質により、高次元の古典的および量子的な情報処理を行うための中心的な資源を提供する。
一組の直交OAMモードの巡回変換は、普遍的な高次元情報処理に不可欠なビルディングブロックである。
量子領域におけるその実現は普遍量子パウリXゲートである。
本研究では,Mach-Zehnder干渉計を用いて,平均効率が96%を超える6つのOAMモードの周期変換を実験的に実証した。
私たちのシステムはシンプルで、原則として、より多くのモードにスケールできます。
位相安定化の改善と量子フォトニック状態の入力により、この方法は普遍的な単一光子量子パウリXゲートを実行することができ、スケーラブルな高次元量子計算の道を開くことができる。
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