論文の概要: Reconfigurable Optical Platform for One-way Quantum Communication Complexity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27181v1
- Date: Wed, 29 Jul 2026 17:51:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.76993
- Title: Reconfigurable Optical Platform for One-way Quantum Communication Complexity
- Title（参考訳）: ワンウェイ量子通信複雑化のための再構成可能な光プラットフォーム
- Abstract要約: マルチモードファイバと波面形状に基づく一方向量子通信の複雑化を実現するための再構成可能な光プラットフォームを提案する。
我々は、真に一方通行の量子通信複雑性問題を実装することで、それを実験的に検証する。
その結果、一方向量子通信の複雑化のための多目的ハードウェアプラットフォームとして、マルチモードファイバ波面整形が確立された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.017499351967216338
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Demonstrating a practical quantum advantage remains a central goal in quantum information science. While quantum computational supremacy is still technologically demanding, communication complexity offers a promising route to showcase quantum advantage with current photonic platforms. Here we introduce a reconfigurable optical platform for one-way quantum communication complexity based on multimode fibers and wavefront shaping. We experimentally validate it by implementing a genuine one-way quantum communication complexity problem for which an exponential quantum--classical communication separation is known. Complementary numerical simulations show that the same reconfigurable decoding architecture can support more general one-way communication tasks with comparable performance, while also offering a route to higher-dimensional implementations without increasing hardware complexity. Together, these results establish multimode-fiber wavefront shaping as a versatile hardware platform for one-way quantum communication complexity and provide a concrete roadmap toward more demanding protocols, where stronger quantum--classical separations could enable practical demonstrations of quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 実用的な量子優位性を示すことは、量子情報科学における中心的な目標である。
量子計算の優位性はまだ技術的に要求されているが、通信の複雑さは、現在のフォトニックプラットフォームで量子上の優位性を示すための有望なルートを提供する。
本稿では、マルチモードファイバとウェーブフロント形状に基づく一方向量子通信複雑性のための再構成可能な光プラットフォームを提案する。
我々は、指数的量子-古典的通信分離が知られている真の一方向量子通信複雑性問題を実装することにより、それを実験的に検証する。
補完的な数値シミュレーションにより、同じ再構成可能なデコードアーキテクチャは、ハードウェアの複雑さを増大させることなく高次元の実装へのルートを提供すると同時に、同等の性能でより一般的な一方的な通信タスクをサポートすることができることが示された。
これらの結果は、一方通行の量子通信複雑性のための汎用ハードウェアプラットフォームとして多モードファイバ波面形状を確立し、より要求の高いプロトコルに向けた具体的なロードマップを提供する。
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