論文の概要: A manufacturable platform for photonic quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.17570v1
- Date: Fri, 26 Apr 2024 17:54:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-04-29 12:25:41.782923
- Title: A manufacturable platform for photonic quantum computing
- Title（参考訳）: 光量子コンピューティングのための製造可能なプラットフォーム
- Abstract要約: 本稿では,光子を用いた量子コンピューティングのための製造可能なプラットフォームを提案する。
我々は、モノリシックに集積されたシリコンフォトニクスベースのモジュールをベンチマークし、フォトニック量子ビットの生成、操作、ネットワーク化、検出を行う。
低損失窒化ケイ素導波路および成分を実証し、次世代技術の選定をプレビューする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.878329581932796
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Whilst holding great promise for low noise, ease of operation and networking, useful photonic quantum computing has been precluded by the need for beyond-state-of-the-art components, manufactured by the millions. Here we introduce a manufacturable platform for quantum computing with photons. We benchmark a set of monolithically-integrated silicon photonics-based modules to generate, manipulate, network, and detect photonic qubits, demonstrating dual-rail photonic qubits with $99.98\% \pm 0.01\%$ state preparation and measurement fidelity, Hong-Ou-Mandel quantum interference between independent photon sources with $99.50\%\pm0.25\%$ visibility, two-qubit fusion with $99.22\%\pm0.12\%$ fidelity, and a chip-to-chip qubit interconnect with $99.72\%\pm0.04\%$ fidelity, not accounting for loss. In addition, we preview a selection of next generation technologies, demonstrating low-loss silicon nitride waveguides and components, fabrication-tolerant photon sources, high-efficiency photon-number-resolving detectors, low-loss chip-to-fiber coupling, and barium titanate electro-optic phase shifters.
- Abstract（参考訳）: 低いノイズ、操作の容易さ、ネットワークに対する大きな期待にもかかわらず、数百万人が製造する最先端のコンポーネントの必要性により、有用なフォトニック量子コンピューティングは妨げられている。
ここでは、光子を用いた量子コンピューティングのための製造可能なプラットフォームを紹介する。
我々は、モノリシックに集積されたシリコンフォトニクスベースのモジュールのセットをベンチマークし、フォトニック量子ビットの生成、操作、検出、デュアルレールフォトニック量子ビットの99.98\% \pm 0.01\%$状態準備と測定フィリティ、香港・マンデル量子干渉の99.50\%\pm0.25\%$可視性、99.22\%\pm0.12\%$フィリティの2量子ビット融合、チップとチップの量子ビットの99.72\%\pm0.04\%$フィディティの相互接続を検証した。
さらに, 次世代技術として, 低損失窒化ケイ素導波路および成分, 耐光性光子源, 高効率光子数分解検出器, 低損失チップ-ファイバーカップリング, チタン酸バリウム相変圧器を試作した。
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