論文の概要: Modular Quantum-to-Quantum Bernoulli Factory in an Integrated Photonic Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.06204v1
• Date: Tue, 8 Oct 2024 17:06:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-01 10:41:07.204895
• Title: Modular Quantum-to-Quantum Bernoulli Factory in an Integrated Photonic Processor
• Title（参考訳）: 集積フォトニックプロセッサにおけるモジュール量子-量子バーヌーイファクトリー
• Authors: Francesco Hoch, Taira Giordani, Luca Castello, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Francesco Ceccarelli, Ciro Pentangelo, Simone Piacentini, Andrea Crespi, Roberto Osellame, Ernesto F. Galvão, Fabio Sciarrino,
• Abstract要約: 量子力学はランダムネスの生成と操作にいくつかの利点をもたらす。 ベルヌーイ工場(Bernoulli factory)は、ベルヌーイのランダムなプロセスのバイアスを制御方法で変更できるプロトコルである。 量子の場合へのこのモデルの最近の拡張は、より広範なランダム性操作関数を実装する可能性を示した。 量子状態を入力および出力とするベルヌーイファクトリ方式をフォトニックパス符号化手法を用いて提案する。
• 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: Generation and manipulation of randomness is a relevant task for several applications of information technology. It has been shown that quantum mechanics offers some advantages for this type of task. A promising model for randomness manipulation is provided by the Bernoulli factories, protocols capable of changing the bias of Bernoulli random processes in a controlled way. At first, this framework was proposed and investigated in a fully classical regime. Recent extensions of this model to the quantum case showed the possibility of implementing a wider class of randomness manipulation functions. We propose a Bernoulli factory scheme with quantum states as input and output, using a photonic path-encoding approach. Our scheme is modular, universal, and its functioning is truly oblivious of the input bias, characteristics that were missing in earlier work. We report on experimental implementations using an integrated and fully programmable photonic platform, thus demonstrating the viability of our approach. These results open new paths for randomness manipulation with integrated quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ランダム性の生成と操作は、情報技術のいくつかの応用において重要な課題である。 量子力学がこの種のタスクにいくつかの利点をもたらすことが示されている。 ランダム性操作の有望なモデルはベルヌーイ工場によって提供され、制御された方法でベルヌーイランダムプロセスのバイアスを変更することができるプロトコルである。 当初は、この枠組みが提案され、完全に古典的な体制で検討された。 量子の場合へのこのモデルの最近の拡張は、より広範なランダム性操作関数を実装する可能性を示した。 量子状態を入力および出力とするベルヌーイファクトリ方式をフォトニックパス符号化手法を用いて提案する。 私たちのスキームはモジュラーで普遍的であり、その機能は、初期の作業で欠落していた入力バイアス、特性を本当に無視しています。 完全プログラム型フォトニックプラットフォームを用いた実験的な実装について報告し,本手法の有効性を実証する。 これらの結果は、統合量子技術によるランダム性操作のための新しい経路を開く。

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