論文の概要: On-chip Time-bin to Path Qubit Encoding Converter via Thin Film Lithium Niobate Photonics Chip

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.16350v1
• Date: Thu, 20 Nov 2025 13:36:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-21 17:08:52.646761
• Title: On-chip Time-bin to Path Qubit Encoding Converter via Thin Film Lithium Niobate Photonics Chip
• Title（参考訳）: 薄膜窒化リチウムフォトニクスチップを用いたオンチップ・タイムビン・パスビット符号化コンバータ
• Authors: Xiaosong Ren, Zhanping Jin, Xiaotong Zou, Xiaole Zhang, Xue Feng, Fang Liu, Kaiyu Cui, Yidong Huang, Wei Zhang,
• Abstract要約: パス符号化されたフォトニック量子ビットはオンチップの量子情報プロセッサに適しているが、タイムビン符号化されたビットは長距離通信に適している。 量子フォトニック回路は、薄膜のニオブ酸リチウム高速光スイッチを介して、タイムビン符号化されたフォトニック量子ビットをパスエンコードされたビットに変換する。 変換された経路量子ビットの平均忠実度は97%以上である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.3399530139965945
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The development of quantum internet demands on-chip quantum processor nodes and interconnection between the nodes. Path-encoded photonic qubits are suitable for on-chip quantum information processors, while time-bin encoded ones are good at long-distance communication. It is necessary to develop an on-chip converter between the two encodings to satisfy the needs of the quantum internet. In this work, a quantum photonic circuit is proposed to convert time-bin-encoded photonic qubits to path-encoded ones via a thin-film lithium niobate high-speed optical switch and low-loss matched optical delay lines. The performance of the encoding converter is demonstrated by the experiment of time-bin to path encoding conversion on the fabricated sample chip. The converted path qubits have an average fidelity higher than 97%. The potential of the encoding converter on applications in quantum networks is demonstrated by the experiments of entanglement distribution and quantum key distribution. The results show that the on-chip encoding converter can serve as a foundational component in the future quantum internet, bridging the gap between quantum information transmission and on-chip processing based on photons.
• Abstract（参考訳）: 量子インターネットの発展は、チップ上の量子プロセッサノードとノード間の相互接続を必要とする。 パス符号化されたフォトニック量子ビットはオンチップの量子情報プロセッサに適しているが、タイムビン符号化されたビットは長距離通信に適している。 量子インターネットのニーズを満たすために、2つのエンコーディング間のオンチップコンバータを開発する必要がある。 本研究で提案する量子フォトニック回路は, 薄膜ニオブ酸リチウム高速光スイッチと低損失光遅延線を用いて, 時間ビン符号化されたフォトニック量子ビットをパス符号化したビットに変換する。 符号化コンバータの性能は、製造したサンプルチップ上で、タイムビンからパスエンコードコンバータへの変換実験により実証される。 変換された経路量子ビットの平均忠実度は97%以上である。 量子ネットワークの応用における符号化コンバータのポテンシャルは、絡み合い分布と量子鍵分布の実験によって実証される。 その結果、オンチップ符号化コンバータは将来の量子インターネットの基本コンポーネントとして機能し、量子情報伝送と光子に基づくオンチップ処理のギャップを埋めることができた。

関連論文リスト

• Digital quantum simulation of squeezed states via enhanced bosonic encoding in a superconducting quantum processor [33.56337116542515]
  超伝導量子プロセッサ上での単一モード圧縮状態をシミュレーションするための完全ディジタル手法を提案する。 最大2n個のフォトニックフォック状態からn個のqubitにマッピングすることで、Gray-codeベースのエンコーディングを活用し、ゲートオーバヘッドを低減する。 さらに、フォック状態のシミュレーションを偶数光子のみで制限することで、資源利用を最適化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-16T06:02:25Z)
• PALQA: A Novel Parameterized Position-Aware Lossy Quantum Autoencoder using LSB Control Qubit for Efficient Image Compression [7.340017786387768]
  本研究では、画像圧縮に最小のビット制御量子ビットを利用するPALQA(Parized position-aware Losy quantum autoencoder)回路を導入する。 PALQA回路は、必要なゲート数とPSNRメトリクスの点で優れた性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-04T10:08:02Z)
• Deterministic generation of frequency-bin-encoded microwave photons [2.696404891373769]
  超伝導回路を用いたマイクロ波フォトニックモードの周波数ビン符号化法の実験的検討を行った。 我々は、その情報を異なる周波数で2つのフォトニックモードに同時に出力することで、超伝導量子ビットから量子情報を決定的に符号化する。 周波数ビン符号化フォトニックモードは、受信プロセッサで光子損失の発生を検出するために使用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-30T16:53:01Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• Supervised binary classification of small-scale digit images and weighted graphs with a trapped-ion quantum processor [56.089799129458875]
  捕捉された171ドルYb$+$イオンに基づく量子プロセッサのベンチマーク結果を示す。 リングトポロジを持つ小さな二進数画像と重み付きグラフの2種類のデータセットに対して、教師付き二進分類を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T18:20:51Z)
• On-chip quantum interference between independent lithium niobate-on-insulator photon-pair sources [35.310629519009204]
  リチウムニオブ−オン絶縁体(LNOI)集積フォトニック回路は、2光子パス絡み状態を生成し、量子干渉のためのプログラム可能な干渉計を生成する。 我々は、$sim2.3times108$ pairs/s/mWの明るさで絡み合った光子を生成し、9,6.8pm3.6%の可視性で量子干渉実験を行う。 本研究は, ボソンサンプリングや量子通信などの応用において, 効率的な光子対生成やプログラム可能な回路を含む, 大規模集積量子フォトニクスへの道を提供するものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-12T10:24:43Z)
• Hybrid quantum transfer learning for crack image classification on NISQ hardware [62.997667081978825]
  グレー値画像のひび割れ検出に量子転送学習を適用した。 我々は、PennyLaneの標準量子ビットのパフォーマンスとトレーニング時間を、IBMのqasm_simulatorや実際のバックエンドと比較する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-31T14:45:29Z)
• A quantum-bit encoding converter [0.0]
  単一光子量子ビットの完全集合上でプロトコルを認証し、古典的極限を超える忠実度を持つ猫状態量子ビットに変換することに成功した。 この結果から,相互接続型量子デバイスやアーキテクチャを実現する上で,汎用性とスケーラビリティが向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-18T19:00:08Z)
• Dense Coding with Locality Restriction for Decoder: Quantum Encoders vs. Super-Quantum Encoders [67.12391801199688]
  我々は、デコーダに様々な局所性制限を課すことにより、濃密な符号化について検討する。 このタスクでは、送信者アリスと受信機ボブが絡み合った状態を共有する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-26T07:29:54Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。