論文の概要: Programmable photonic waveguide arrays: opportunities and challenges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12385v1
- Date: Mon, 17 Feb 2025 23:46:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-19 14:05:58.078892
- Title: Programmable photonic waveguide arrays: opportunities and challenges
- Title（参考訳）: プログラム可能な光導波路アレイ--その可能性と課題
- Authors: Yang Yang, Akram Youssry, Alberto Peruzzo,
- Abstract要約: フォトニック導波路アレイ(WA)は、常にオンのハミルトニアンを実装し、自由空間光学において直接アナログを持たないため、統合フォトニクスにおいてユニークな位置を占める。
近年,プログラム可能な導波路アレイ (PWA) が静的WAの限界を克服するための有望なソリューションとして登場している。
我々はPWAの発展史を概観し、シミュレーション、通信、センシング、古典的および量子情報処理などの分野におけるその可能性について概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2899630403451985
- License:
- Abstract: The field of programmable photonics has advanced significantly in recent decades, driven by the rising demand for complex applications, such as optical quantum computing and photonic neural networks. However, as the complexity of these applications increases, there is an increasing need for novel designs that enhance circuit transmission and enable further miniaturization. Photonic waveguide arrays (WAs) hold a unique position in integrated photonics, as they implement ``always-on'' Hamiltonians and have no direct analogs in free-space optics. They find applications in various fields, including light propagation studies, quantum walks, and topological photonics. Despite their versatility, the lack of reconfigurability has limited their utility and hindered further advancements for a long time. Recently, programmable waveguide arrays (PWAs) have emerged as a promising solution for overcoming the limitations of static WAs and PWA-based architectures have been proven to be universal. This perspective proposes a vision for photonic circuits based on PWAs as a new, interdisciplinary field. We review the history of the development of PWAs and outline their potential in areas such as simulation, communication, sensing, and classical and quantum information processing. This technology is expected to become increasingly feasible with advancements in programmable photonics, nanofabrication, and quantum control.
- Abstract（参考訳）: プログラマブル・フォトニクスの分野は、光量子コンピューティングやフォトニック・ニューラル・ネットワークといった複雑な応用への需要が高まっているため、ここ数十年で著しく進歩している。
しかし、これらのアプリケーションの複雑さが増大するにつれて、回路透過性を高め、さらなる小型化を可能にする新しい設計の必要性が高まっている。
フォトニック導波路アレイ(WA)は '`always-on'' ハミルトニアンを実装し、自由空間光学において直接アナログを持たないため、統合フォトニクスにおいてユニークな位置を占める。
彼らは光伝播研究、量子ウォーク、トポロジカルフォトニクスなど様々な分野の応用を見出した。
その汎用性にもかかわらず、再構成性の欠如は実用性を制限し、長い間さらなる進歩を妨げてきた。
近年,静的WAとPWAアーキテクチャの限界を克服するための有望なソリューションとして,プログラマブル導波路アレイ (PWA) が登場している。
この視点は、新しい学際分野としてPWAに基づくフォトニック回路のビジョンを提案する。
我々はPWAの発展史を概観し、シミュレーション、通信、センシング、古典的および量子情報処理などの分野におけるその可能性について概説する。
この技術は、プログラマブルフォトニクス、ナノファブリケーション、量子制御の進歩とともに、ますます実現可能になると期待されている。
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