論文の概要: Global calibration of large-scale photonic integrated circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.02207v3
• Date: Wed, 06 Nov 2024 02:56:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-07 19:20:18.209777
• Title: Global calibration of large-scale photonic integrated circuits
• Title（参考訳）: 大規模フォトニック集積回路のグローバルキャリブレーション
• Authors: Jin-Hao Zheng, Qin-Qin Wang, Lan-Tian Feng, Yu-Yang Ding, Xiao-Ye Xu, Xi-Feng Ren, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
• Abstract要約: 大規模フォトニック集積回路(PIC)のグローバルキャリブレーション手法を提案する。 本手法は、PIC上の全熱光学位相シフト器の非線形位相電流関係を同時に学習するために、カスタムネットワークを利用する。 結果は、フォトニック量子情報処理における大規模PICの応用に大きな恩恵をもたらすだろう。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6883165603899954
• License:
• Abstract: The growing maturity of photonic integrated circuit (PIC) fabrication technology enables the high integration of an increasing number of optical components onto a single chip. With the incremental circuit complexity, the calibration of active phase shifters in a large-scale PIC becomes a crucially important issue. The traditional one-by-one calibration techniques encounter significant hurdles with the propagation of calibration errors, and achieving the decoupling of all phase shifters for independent calibration is not straightforward. To address this issue, we propose a global calibration approach for large-scale PIC. Our method utilizes a custom network to simultaneously learn the nonlinear phase-current relations for all thermo-optic phase shifters on the PIC by minimizing the negative likelihood of the measurement datasets. Moreover, the reflectivities of all static beam splitter components can also be synchronizedly extracted using this calibration method. As an example, a quantum walk PIC with a circuit depth of 12 is calibrated, and a programmable discrete-time quantum walk is experimentally demonstrated. These results will greatly benefit the applications of large-scale PICs in photonic quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: フォトニック集積回路(PIC)製造技術の成熟度が高まると、光部品の集積度が高くなる。 回路の複雑化に伴い、大規模PICにおけるアクティブ位相シフト器の校正が重要となる。 従来の1対1のキャリブレーション技術は、キャリブレーション誤差の伝播に伴う大きなハードルに遭遇し、独立キャリブレーションのための全てのフェーズシフタの分離を達成することは容易ではない。 この問題に対処するため,大規模PICのグローバルキャリブレーション手法を提案する。 本手法は,計測データセットの負の可能性を最小限に抑えて,PIC上の全熱光学位相シフト器の非線形位相電流関係を同時に学習するために,カスタムネットワークを利用する。 また、このキャリブレーション法により、全てのスタティックビームスプリッタ成分の反射率を同期的に抽出することもできる。 例えば、回路深さ12の量子ウォークPICを校正し、プログラム可能な離散時間量子ウォークを実験的に示す。 これらの結果は、フォトニック量子情報処理における大規模PICの応用に大きな恩恵をもたらすだろう。

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