論文の概要: Quantum Photonic Gates with Two-Dimensional Random Walkers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01592v1
• Date: Wed, 2 Oct 2024 14:26:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-04 16:44:34.892502
• Title: Quantum Photonic Gates with Two-Dimensional Random Walkers
• Title（参考訳）: 二次元ランダムウォーカーを用いた量子フォトニックゲート
• Authors: S. Ali Hassani Gangaraj, Dan T Nguyen,
• Abstract要約: 連続時間2次元ランダムウォーキング光子に基づく量子フォトニックゲートの設計を提案する。 これらのゲートは、光子が二酸化ケイ素散乱体を埋め込んだ2次元シリコンホスト媒体の中をランダムに歩く逆設計法を用いて実装することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum gates are essential elements for processing quantum information. However, realizing them in a photonic platform is challenging due to the unique way photons propagate and interfere. In this study, we introduce new design of quantum photonic gates that operate based on continuous time two-dimensional random walking photons. These gates can be implemented using the inverse design method, where photons randomly walk in a two-dimensional silicon host medium embedded with silicon dioxide scatterers. We propose a C-NOT gate as a multiqubit gate and an X-gate as a single qubit gate. We will also provide numerical demonstrations of the gate operations using quantum formalism. Additionally, our investigation involves studying the non-trivial spatial correlations of random walking photons by utilizing the quantum correlation function. The results demonstrate high-fidelity probabilistic quantum gates. Further work is required to address error-correction. This work advances the practical implementation of integrated photonics in linear quantum optics.
• Abstract（参考訳）: 量子ゲートは、量子情報を処理するための重要な要素である。 しかし、光子を光子プラットフォームで実現することは、光子が伝播し干渉するユニークな方法のために困難である。 本研究では,連続時間2次元ランダムウォーキング光子に基づく量子フォトニックゲートの設計を提案する。 これらのゲートは、光子が二酸化ケイ素散乱体を埋め込んだ2次元シリコンホスト媒体の中をランダムに歩く逆設計法を用いて実装することができる。 マルチキュービットゲートとしてC-NOTゲート,シングルキュービットゲートとしてXゲートを提案する。 また、量子フォーマリズムを用いたゲート演算の数値的な実演も行う。 さらに, ランダムウォーキング光子の非自明な空間相関を量子相関関数を用いて検討する。 その結果,高忠実性確率量子ゲートが得られた。 誤り訂正に対処するためには、さらなる作業が必要である。 この研究は線形量子光学における集積フォトニクスの実践的実装を前進させる。

関連論文リスト

• Heralded High-Dimensional Photon-Photon Quantum Gate [4.602787223342753]
  2つの個々の光子間の量子ゲートを実現するための大きな障害は、線形媒体における光子間の直接相互作用の制限である。 任意の次元の2つのフォトニック量子ビットに対して、制御位相フリップ(CPF)ゲートのエンタングルゲートを実現するためのプロトコルを提案する。 我々は,少なくとも13個の2量子エンタングゲートを必要とする4次元のqudit-qudit CPFゲートを実現することにより,このプロトコルを実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-23T10:00:12Z)
• Experimental realization of universal quantum gates and six-qubit state using photonic quantum walk [2.331828779757202]
  フォトニックな量子ウォークを用いた普遍的な量子ゲートの実現について報告する。 光子の偏光と経路自由度を用いて複数の量子ビットを符号化し、100%の成功確率で普遍的なゲートセットの実現を実証する。 この研究は、量子コンピューティングにおけるフォトニック量子ウォークの利用に向けた大きな進歩を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-11T12:32:22Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Super-compact universal quantum logic gates with inversedesigned elements [11.117677905657441]
  集積量子フォトニック回路は、量子情報処理を実現するための有望なプラットフォームである。 逆設計法によるシリコンチップ上での超コンパクト普遍量子論理ゲートの実装について報告する。 本研究は,大規模量子フォトニックチップを集積ソースで実現する方法を開拓し,量子情報処理の分野において重要な応用を期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-09T23:17:17Z)
• A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium double quantum well [48.7576911714538]
  シリコン-ゲルマニウムヘテロ構造におけるゲート定義量子ドットは、量子計算とシミュレーションのための魅力的なプラットフォームとなっている。 ひずみゲルマニウム二重量子井戸におけるゲート定義垂直2重量子ドットの動作を実証する。 課題と機会を議論し、量子コンピューティングと量子シミュレーションの潜在的な応用について概説する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-23T13:42:36Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• QUICK$^3$ -- Design of a satellite-based quantum light source for quantum communication and extended physical theory tests in space [73.86330563258117]
  単一光子ソースは、衛星ベースの量子キー分散シナリオにおけるセキュアなデータレートを向上させることができる。 ペイロードは3U CubeSatに統合され、2024年に低軌道への打ち上げが予定されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-26T15:34:11Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Universal quantum multi-qubit entangling gates with auxiliary spaces [0.0]
  制御NOT(CNOT)ゲートの実装に有効な量子回路を提案する。 この方法は (2n-1) キュービットキュービットゲートと (2n-2) シングルキュービットゲートを備えた一般的な n-制御量子トフォリゲートの構築に拡張される。 提案した量子回路に基づいて、線形光学を用いた偏光CNOTとトフォリゲートを光子の空間モード自由度で操作して設計する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-22T03:30:22Z)
• Heralded non-destructive quantum entangling gate with single-photon sources [5.881327681338198]
  初めて2個の光子間でのCNOT(Heralded Control-NOT)動作を実演した。 この結果は光子-光子量子論理ゲートの開発に向けた重要な一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-28T06:50:23Z)
• Generating Spatially Entangled Itinerant Photons with Waveguide Quantum Electrodynamics [43.53795072498062]
  本研究では、導波路に直接結合する超伝導トランスモン量子ビットを用いて、そのような光子の決定論的生成を示す。 我々は2光子N00N状態を生成し、放出された光子の状態と空間的絡み合いが量子ビット周波数で調節可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-16T16:03:27Z)

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。