論文の概要: Experimental loopback boson sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.09382v1
• Date: Thu, 13 Nov 2025 01:50:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-13 22:34:54.544402
• Title: Experimental loopback boson sampling
• Title（参考訳）: ループバックボソンサンプリング実験
• Authors: Yu. A. Biriukov, R. D. Morozov, K. I. Okhlopkov, I. V. Dyakonov, N. N. Skryabin, S. A. Zhuravitskii, M. A. Dryazgov, K. V. Taratorin, A. A. Korneev, S. P. Kulik, S. S. Straupe M. V. Rakhlin, A. I. Galimov, G. V. Klimko, S. V. Sorokin, I. V. Sedova, M. M. Kulagina, Yu. M. Zadiranov, A. A. Toropov,
• Abstract要約: 光フィードバック線により強化されたボソンサンプリングの実験実験を行った。 この研究は、サンプリング複雑性を高めるために資源効率のよい方法を示すことによって、フォトニック量子コンピューティングを前進させる。
• 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: We present an experimental demonstration of boson sampling enhanced by optical feedback lines, a novel approach that introduces temporal correlations among photons to amplify computational complexity. We utilize a 25-mode femtosecond laser-written interferometer with five output channels connected to five input channels to create correlations between consecutive photon arrival events. We have reconstructed the unitary matrix of the chip and have conducted Bayesian analysis to validate the sampler and confirm that the system exhibits behavior distinct from standard boson sampling. We also built a theoretical description of the system based on the transformation of annihilation operators and, using it, delivered the structure of the transmission matrix and the complexity of our boson sampler in terms of a conventional boson sampler. This work advances photonic quantum computing by demonstrating a resource-efficient method to increase sampling complexity, paving the way for scalable demonstration of quantum advantage with single photons.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、光子間の時間的相関を導入し、計算複雑性を増幅する光フィードバック線によって強化されたボソンサンプリングの実験実験を行う。 5つの入力チャネルに5つの出力チャネルを接続した25モードフェムト秒レーザー入力干渉計を用いて、連続した光子到着イベント間の相関関係を生成する。 我々は,チップのユニタリ行列を再構築し,ベイズ解析を行い,サンプルの検証を行い,標準ボソンサンプリングとは異なる挙動を示すことを確認した。 また,消滅演算子の変換に基づくシステムの理論的記述を構築し,それを用いて従来のボソンサンプリング器を用いて伝送行列の構造とボソンサンプリング器の複雑さを解析した。 この研究は、サンプリング複雑性を増大させるリソース効率の高い手法を実証し、単一光子による量子優位性のスケーラブルな実証方法を確立することにより、フォトニック量子コンピューティングを前進させる。

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