論文の概要: Cavity-Enhanced Collective Quantum Processing with Polarization-Encoded Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.10473v1
• Date: Mon, 11 May 2026 12:36:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-12 23:28:50.812305
• Title: Cavity-Enhanced Collective Quantum Processing with Polarization-Encoded Qubits
• Title（参考訳）: 偏光符号化量子ビットを用いたキャビティ強化集合量子処理
• Authors: Kamil Wereszczyński, Józef Cyran, Adam Brzezowski, Dawid Załużny, Robert Potoniec, Kasper Wiśniowski, Agnieszka Michalczuk,
• Abstract要約: 我々は、集合量子処理のためのキャビティ強化光学アーキテクチャを導入する。 論理量子ビットは 再循環するキャビティモードの 分極部分空間に符号化される
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26385121748044166
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a cavity-enhanced optical architecture for collective quantum processing in which logical qubits are encoded in the polarization subspace of recirculating intracavity modes. The physical carrier and computational degree of freedom are explicitly separated: harmonic cavity bundles provide a stable resonant substrate, while programmable polarization transformations implement single-qubit operations. A polarization-selective nonlinear interaction in the entanglement region generates tunable controlled-phase gates, enabling a universal gate set. A parameter-scaling analysis shows that order-unity conditional phases are attainable in centimeter-scale cavities using experimentally accessible solid-state nonlinear media, without requiring extreme nonlinear coefficients, millisecond photon lifetimes, or sub-hertz laser stabilization. The results indicate that resonant recirculation provides a physically plausible platform for cavity based collective quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,循環型キャビティモードの偏極部分空間に論理量子ビットを符号化した集合量子処理のためのキャビティ強化光学アーキテクチャを提案する。 調和キャビティバンドルは安定な共鳴基板を提供し、プログラム可能な偏極変換は単一キュービット演算を実装している。 絡み合い領域における偏極選択的非線形相互作用は、可変制御相ゲートを生成し、普遍ゲートセットを可能にする。 パラメータスケーリング解析により、過度な非線形係数、ミリ秒光子寿命、またはサブヘルツレーザー安定化を必要とせず、実験的にアクセス可能な固体非線形媒体を用いて、オーダーユニティ条件相がセンチスケールキャビティ内で達成可能であることが示された。 その結果、共振器再循環は空洞に基づく集合量子アーキテクチャのための物理的に妥当なプラットフォームを提供することが示された。

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