論文の概要: Universal low-depth two-unitary design of programmable photonic circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19358v1
• Date: Sun, 27 Apr 2025 20:54:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.253772
• Title: Universal low-depth two-unitary design of programmable photonic circuits
• Title（参考訳）: プログラマブルフォトニック回路の普遍的低深さ2単位設計
• Authors: S. A. Fldzhyan, M. Yu. Saygin, S. S. Straupe,
• Abstract要約: 本稿では,回路深度を最小化し,解析的プログラマビリティを提供する,プログラマブルフォトニック回路のための拡張アーキテクチャを提案する。 本提案では,2つのユニタリーの和として,従来見過ごされていた一般非ユニタリー行列の表現を利用する。 従来のSVDベース回路と同様に、我々のユニタリサムベースアーキテクチャの回路は構成ユニタリ回路の利点を継承する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of large-scale, programmable photonic circuits capable of performing generic matrix-vector multiplication is essential for both classical and quantum information processing. However, this goal is hindered by high losses, hardware errors, and difficulties in programmability. We propose an enhanced architecture for programmable photonic circuits that minimizes circuit depth and offers analytical programmability, properties that have not been simultaneously achieved in previous circuit designs. Our proposal exploits a previously overlooked representation of general nonunitary matrices as sums of two unitaries. Furthermore, similar to the traditional SVD-based circuits, the circuits in our unitary-sum-based architecture inherit the advantages of the constituent unitary circuits. Overall, our proposal provides a significantly improved solution for matrix-vector multiplication compared to the established approaches.
• Abstract（参考訳）: 汎用行列ベクトル乗算が可能な大規模でプログラム可能なフォトニック回路の開発は、古典情報処理と量子情報処理の両方に不可欠である。 しかし、このゴールは、高い損失、ハードウェアエラー、プログラム可能性の難しさによって妨げられている。 本稿では,回路深度を最小化し,従来の回路設計では実現されていない特性である解析的プログラマビリティを提供する,プログラマブルフォトニック回路のための拡張アーキテクチャを提案する。 本提案では,2つのユニタリーの和として,従来見過ごされていた一般非ユニタリー行列の表現を利用する。 さらに,従来のSVD回路と同様に,構成ユニタリ回路の利点を継承する。 提案手法は, 行列ベクトル乗算法において, 確立された手法と比較して, 大幅に改善された解を提供する。

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