論文の概要: All-optical measurement-device-free feedforward enabling ultra-fast quantum information processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20693v2
- Date: Wed, 06 Nov 2024 07:36:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-07 19:20:31.428245
- Title: All-optical measurement-device-free feedforward enabling ultra-fast quantum information processing
- Title（参考訳）: 超高速量子情報処理を可能にする全光学計測デバイスフリーフィードフォワード
- Authors: Taichi Yamashima, Takahiro Kashiwazaki, Takumi Suzuki, Rajveer Nehra, Tomohiro Nakamura, Asuka Inoue, Takeshi Umeki, Kan Takase, Warit Asavanant, Mamoru Endo, Akira Furusawa,
- Abstract要約: 光回路は、従来の処理よりも高いクロックレートで量子情報処理(QIP)を行う可能性がある。
本稿では、全光計測デバイスフリーフィードフォワードにより、クロックレート 1.3 THz の可変スクイーズゲートを実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Optical circuit systems, unlike other systems, have the potential to perform quantum information processing (QIP) at higher clock rate than conventional processing. The approach utilizing the electromagnetic field of light allows deterministic QIP by feedforward process, which counteracts the quantum randomness by performing adaptive quantum operation according to the measurement result of an entangled state. However, conventional feedforward with electronic measurement devices has limited the clock rate of the QIP down to around 100 MHz. In this paper, we demonstrate a variable squeezing gate with a clock rate of 1.3 THz by all-optical measurement-device-free feedforward. We utilize a periodically poled lithium niobate (PPLN) waveguide as an optical parametric amplifier, which eliminates the need for electronic measuring devices and enables ultra-fast feedforward. Experimental results demonstrate that our all-optical QIP operates at a THz clock rate, representing a major step toward a true optical quantum computer which opens the curtain to a new era of ultra-fast information processing.
- Abstract（参考訳）: 光学回路は、他のシステムとは異なり、従来の処理よりも高いクロックレートで量子情報処理(QIP)を行う可能性がある。
光の電磁場を利用するアプローチにより、フィードフォワードプロセスによる決定論的QIPが可能となり、絡み合った状態の測定結果に応じて適応的な量子演算を行うことによって量子ランダム性に反作用する。
しかし、従来の電子測定装置によるフィードフォワードは、QIPのクロックレートを100MHz程度に制限している。
本稿では、全光計測デバイスフリーフィードフォワードにより、クロックレート 1.3 THz の可変スクイーズゲートを実演する。
光パラメトリック増幅器として, 周期偏極型ニオブ酸リチウム(PPLN)導波路を用い, 電子計測装置の必要性を排除し, 超高速フィードフォワードを可能にする。
実験により、我々の全光QIPは THz クロックレートで動作し、カーテンを超高速情報処理の新時代へと開放する真の光量子コンピュータへの大きな一歩であることが示された。
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