論文の概要: Programmable Nonlinear Quantum Photonic Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17941v1
• Date: Tue, 28 May 2024 08:12:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-29 19:37:52.925362
• Title: Programmable Nonlinear Quantum Photonic Circuits
• Title（参考訳）: プログラム可能な非線形量子フォトニック回路
• Authors: Kasper H. Nielsen, Ying Wang, Edward Deacon, Patrik I. Sund, Zhe Liu, Sven Scholz, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Leonardo Midolo, Anders S. Sørensen, Stefano Paesani, Peter Lodahl,
• Abstract要約: 単一光子間の相互作用の欠如は、量子光学回路における直接非線形動作を禁止している。 線形および直進の非線形演算を1光子レベルで高精度にプログラムできる多モード非線形フォトニック回路を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.524467521100329
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The lack of interactions between single photons prohibits direct nonlinear operations in quantum optical circuits, representing a central obstacle in photonic quantum technologies. Here, we demonstrate multi-mode nonlinear photonic circuits where both linear and direct nonlinear operations can be programmed with high precision at the single-photon level. Deterministic nonlinear interaction is realized with a tunable quantum dot embedded in a nanophotonic waveguide mediating interactions between individual photons within a temporal linear optical interferometer. We demonstrate the capability to reprogram the nonlinear photonic circuits and implement protocols where strong nonlinearities are required, in particular for quantum simulation of anharmonic molecular dynamics, thereby showcasing the new key functionalities enabled by our technology.
• Abstract（参考訳）: 単一光子間の相互作用の欠如は、量子光学回路における直接的な非線形動作を禁止し、フォトニック量子技術における中心的な障害を表している。 ここでは、線形および直接非線形操作の両方を単光子レベルで高精度にプログラムできる多モード非線形フォトニック回路を実証する。 決定論的非線形相互作用は、時間線形光干渉計内の個々の光子間の相互作用を媒介するナノフォトニック導波路に埋め込まれた可変量子ドットによって実現される。 非線形フォトニック回路をリプログラミングし、特に非調和分子動力学の量子シミュレーションにおいて強い非線形性を必要とするプロトコルを実装する能力を示す。

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