論文の概要: Quantum Photonic Gates with Two-Dimensional Random Walkers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.01592v2
- Date: Fri, 22 Nov 2024 19:38:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-26 14:14:16.745662
- 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を利用する量子フォトニックゲートについて検討する。
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:
- Abstract: Quantum gates are crucial for processing quantum information, but implementing them in a photonic platform poses unique challenges due to the peculiar way photons propagate and interfere. Here, we examine quantum photonic gates that utilize 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. In addition, we provide 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 photonic elements in linear optics quantum computation schemes.
- Abstract（参考訳）: 量子ゲートは量子情報を処理するのに不可欠であるが、フォトニックプラットフォームでそれを実装することは、光子が伝播し干渉する特異な方法のために、固有の課題をもたらす。
本稿では、連続時間2次元ランダムウォーキング光子を利用する量子フォトニックゲートについて検討する。
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。
さらに、量子相関関数を用いてランダムウォーキング光子の非自明な空間相関について検討する。
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、線形光学量子計算スキームにおけるフォトニック要素の実践的実装を推し進める。
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