論文の概要: Programmable Photonic Quantum Circuits with Ultrafast Time-bin Encoding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.17657v1
- Date: Fri, 26 Apr 2024 18:50:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-30 20:00:20.282111
- Title: Programmable Photonic Quantum Circuits with Ultrafast Time-bin Encoding
- Title（参考訳）: 超高速時間ビン符号化によるプログラマブルフォトニック量子回路
- Authors: Frédéric Bouchard, Kate Fenwick, Kent Bonsma-Fisher, Duncan England, Philip J. Bustard, Khabat Heshami, Benjamin Sussman,
- Abstract要約: 光子の超高速時間ビン符号化を利用した量子情報処理プラットフォームを提案する。
提案アーキテクチャは、光誘起非線形性および複屈折材料を用いて処理された超高速時間ビンの情報を符号化する。
2つの独立した実験を通して、スケーラブルなフォトニック量子情報処理の可能性を示す。
- 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: We propose a quantum information processing platform that utilizes the ultrafast time-bin encoding of photons. This approach offers a pathway to scalability by leveraging the inherent phase stability of collinear temporal interferometric networks at the femtosecond-to-picosecond timescale. The proposed architecture encodes information in ultrafast temporal bins processed using optically induced nonlinearities and birefringent materials while keeping photons in a single spatial mode. We demonstrate the potential for scalable photonic quantum information processing through two independent experiments that showcase the platform's programmability and scalability, respectively. The scheme's programmability is demonstrated in the first experiment, where we successfully program 362 different unitary transformations in up to 8 dimensions in a temporal circuit. In the second experiment, we show the scalability of ultrafast time-bin encoding by building a passive optical network, with increasing circuit depth, of up to 36 optical modes. In each experiment, fidelities exceed 97\%, while the interferometric phase remains passively stable for several days.
- Abstract（参考訳）: 光子の超高速時間ビン符号化を利用した量子情報処理プラットフォームを提案する。
このアプローチは、フェムト秒からピコ秒までの時間スケールでコリニア時間間干渉ネットワークの固有の位相安定性を活用することにより、スケーラビリティへの経路を提供する。
提案アーキテクチャでは,光子を単一空間モードに保ちながら,光誘起非線形性および複屈折材料を用いて処理した超高速時間ビンの情報を符号化する。
我々は,2つの独立した実験を通じて,スケーラブルなフォトニック量子情報処理の可能性を示す。
最初の実験では,時間回路で最大8次元の362個のユニタリ変換をプログラムした。
第2の実験では、最大36光モードの受動光ネットワークを構築することにより、超高速なタイムビン符号化のスケーラビリティを示す。
それぞれの実験では、忠実度は97\%を超え、インターフェロメトリー相は数日間受動的に安定している。
関連論文リスト
- On-demand shaped photon emission based on a parametrically modulated qubit [14.88027830561737]
シングルレールおよびデュアルレールのタイムビン型光子生成器は、ポイントツーポイント量子ネットワークの量子インターフェースとして機能することができる。
我々は,GPUのデータストリーム処理に基づく効率的な光子場計測装置を開発した。
その結果,本手法はハードウェア効率が高く,実装が簡単で,拡張性が高いことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-02T16:53:54Z) - Interfacing picosecond and nanosecond quantum light pulses [0.0]
複雑な高帯域電気光学位相変調を用いた大面積時間レンズを開発した。
我々は、量子光パルスのコヒーレントで決定論的スペクトル帯域圧縮を2桁以上、高効率で示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-09T18:59:01Z) - A Programmable Spatiotemporal Quantum Parametric Mode Sorter [8.745431716288177]
合成ヒルベルト空間モード選択量子周波数アップコンバージョンにおける高次元信号のプログラム可能なパラメトリックモードソータを示す。
相互に偏りのない基底モード(MUB)の12dB以上を実験的に達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-29T07:11:10Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z) - Amplification of cascaded downconversion by reusing photons with a
switchable cavity [62.997667081978825]
本稿では,高速スイッチと遅延ループを用いて三重項生成率を増幅する手法を提案する。
我々の概念実証装置は、検出された光子三重項の速度を予測通りに上昇させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-23T15:53:44Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Quantum communication with ultrafast time-bin qubits [0.0]
量子通信における光のピコ秒時間ビン状態(超高速時間ビン)の実現可能性について実験的に検証した。
位相安定性に優れた時間ビン重ね合わせを測定する能力により、効率的な量子鍵分布プロトコルにおける時間状態の利用が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-17T22:08:08Z) - 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) - Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an
Acousto-Optic Modulator [62.997667081978825]
光の空間モードは、古典的情報と量子的情報の両方を符号化するのに使用できる高次元空間を提供する。
これらのモードを動的に生成および測定するための現在のアプローチは、高解像度のフェーズマスクを再構成する必要があるため、遅い。
我々は、二重パスAOMを用いて、5つの軌道角運動量状態のうちの1つを生成することにより、このアプローチを実験的に実現した。
我々は、平均96.9%の忠実度で、任意の状態を1ミリ秒未満で再構築することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-31T14:58:30Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z) - Quantum optical synthesis in 2D time-frequency space [0.0]
従来の光学合成は、1次元空間における時間領域と周波数領域の間の光場のフーリエ変換に依存している。
両光子の2光子確率分布を2次元時間と周波数空間で操作し,実験実験を行った。
提案手法は,高次元量子力学処理によるバイフォトン波パケットの時間特性を調整するための新しい経路を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-19T14:08:56Z)
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。