論文の概要: Geometric-Phase (Pancharatnam-Berry) Correction for Time-Bin Photonic Qudits: A Calibration and Feed-Forward Algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27009v1
- Date: Wed, 29 Apr 2026 09:18:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-01 16:31:53.718505
- Title: Geometric-Phase (Pancharatnam-Berry) Correction for Time-Bin Photonic Qudits: A Calibration and Feed-Forward Algorithm
- Title（参考訳）: Pancharatnam-Berry (Geometric-Phase) Correction for Time-Bin Photonic Qudits: A Calibration and Feed-Forward Algorithm
- Authors: Ryan Rae-Cheng Wee, Josef Bruzzese,
- Abstract要約: 時間ビンフォトニックキューディットのための幾何位相フレームワークを開発する。
本稿では,幾何学的,動的,技術的相の寄与を分離・補償するための実用的なキャリブレーションとフィードフォワードアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop a geometric-phase framework for time-bin photonic qudits and propose a practical calibration and feed-forward algorithm for separating and compensating geometric (Pancharatnam-Berry), dynamical, and technical phase contributions. Working directly in the time-bin basis, we use a parallel-transport gauge so that geometric phases appear as experimentally identifiable interferometric offsets, while all phase contributions enter a bin-resolved diagonal transformation. We model state preparation by cascaded unbalanced Mach-Zehnder interferometers and give closed-form amplitudes for arbitrary splitting ratios and phases, noting that single-port monitoring requires post-selection and renormalization. We then give an interferometric tomography recipe based on adjacent-bin scans, with a Fourier-basis cross-check, and a multi-mode numerical case study that separates total, dynamical, and geometric phases and demonstrates feed-forward compensation. The protocol uses standard components, including tunable UMZIs, phase shifters or EOMs, and single-photon detectors, together with routine phase sweeps. It is intended for small to moderate dimensions, approximately d up to 10, and provides a scalable route toward phase-stable high-dimensional temporal encoding for quantum communication and photonic processing.
- Abstract（参考訳）: 時間ビンフォトニックキューディットのための幾何位相フレームワークを開発し、幾何学的(パンチャラトナムベリー)、動的、技術的相の寄与を分離・補償するための実用的なキャリブレーションおよびフィードフォワードアルゴリズムを提案する。
時間-双対基底で直接作業することで、幾何位相が実験的に識別可能なインターフェロメトリオフセットとして現れるように平行移動ゲージを使用し、全ての位相寄与がビン-解対角変換に入る。
我々は、カスケード非平衡マッハ・ツェンダー干渉計による状態準備をモデル化し、任意のスプリッティング比と位相に対して閉形振幅を与える。
次に,Fourier-basisクロスチェックと,全位相,動的位相,幾何学的位相を分離し,フィードフォワード補償を示す多モード数値ケーススタディを用いて,隣接するビンスキャンに基づく干渉計測トモグラフィー法を提案する。
このプロトコルは、調整可能なUMZI、位相シフト器またはEOM、単光子検出器などの標準コンポーネントと定期的な位相スイープを使用する。
約 d から 10 までの小から中程度の次元を念頭に置いており、量子通信やフォトニック処理のための位相安定な高次元テンポラルエンコーディングへのスケーラブルな経路を提供する。
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