論文の概要: FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.03500v1
• Date: Tue, 02 Jun 2026 11:18:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.960956
• Title: FPGA Based Feedforward System for Photonic Quantum Computing Applications
• Title（参考訳）: FPGAによるフォトニック量子コンピューティング用フィードフォワードシステム
• Authors: Daniel Duggan, Simon Filgis, Axel B. Bregnsbo, Jürgen Saalmüller, Jonas S. Neergaard-Nielsen, Tobias Wintermantel, Ulrik L. Andersen,
• Abstract要約: フィールドプログラマブルゲートアレイは、新興量子およびフォトニック技術におけるリアルタイム信号処理のための高性能なソリューションを提供する。 FPGAを用いた高速フィードフォワードシステムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Field-programmable gate arrays provide a high-performance solution for real-time signal processing in emerging quantum and photonic technologies. We present an FPGA-based fast feedforward system, that incorporates a high quantum efficiency fully fibre based homodyne detector, to enable low-latency signal processing critical for continuous variables (CV) measurement-based quantum information processing (MB-QIP) protocols. CV MB-QIP typically relies on adaptive measurements and/or displacements via feedforward to achieve scalability and universality, but existing implementations typically handle these operations in post-processing, limiting real-time applicability. Our system performs signal acquisition, conditioning, and logic operations in real-time, meeting the tight latency requirements of photonic quantum computing protocols. The detector exhibits a large clearance of 15 dB at 1 GHz with 4 mW linear oscillator and quantum efficiencies of >95% with a total system latency of 196 ns. This work highlights the role of FPGAs in bridging the gap between theoretical models and physical implementations in photonics-based technologies
• Abstract（参考訳）: フィールドプログラマブルゲートアレイは、新興量子およびフォトニック技術におけるリアルタイム信号処理のための高性能なソリューションを提供する。 本稿では, 連続変数(CV)計測に基づく量子情報処理(MB-QIP)プロトコルに不可欠な低遅延信号処理を実現するために, 高量子効率完全ファイバーベースホモダイン検出器を組み込んだFPGAベースの高速フィードフォワードシステムを提案する。 CV MB-QIPは通常、拡張性と普遍性を達成するためにフィードフォワードによる適応的な測定と/または変位に依存するが、既存の実装では後処理でこれらの操作を処理し、リアルタイム適用性を制限するのが一般的である。 本システムは,光量子コンピューティングプロトコルのタイトなレイテンシ要件を満たすために,信号取得,条件設定,論理演算をリアルタイムに行う。 検出器は1GHzで15dB、リニア発振器は4mW、量子効率は95%、システム遅延は196nsである。 本研究は,フォトニクス技術における理論モデルと物理実装のギャップを埋めることにおけるFPGAの役割を強調した。

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