論文の概要: Photonic realization of a subgraph extraction in a quantum random network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.10663v1
• Date: Tue, 11 Aug 2026 08:46:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-12 19:14:45.964745
• Title: Photonic realization of a subgraph extraction in a quantum random network
• Title（参考訳）: 量子ランダムネットワークにおける部分グラフ抽出のフォトニック化
• Abstract要約: 4ノードの量子ランダムネットワークにおいて,量子ランダムネットワーク理論により予測される量子サブグラフを実験的に実現した。 サブグラフ状態は,ノード間の真の高次元多部絡み合いを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.204783014839383
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Understanding how complex connectivity emerges in networks is a fundamental challenge in classical and quantum science. In classical random networks, complex subgraphs typically require relatively high connection probabilities, whereas quantum random network theory predicts that such structures can arise at a single, lower threshold through entanglement and local operations. Here, using an integrated silicon photonic chip, we experimentally realize a quantum subgraph predicted by quantum random network theory in a four-node quantum random network. Our integrated platform exploits probabilistic photon-pair sources and coherent control of path modes to prepare a structured quantum subgraph through local transformations and postselection, operating in a threshold regime that differs from classical random networks. We verify that the subgraph state exhibits genuine high-dimensional multipartite entanglement across the nodes, providing experimental evidence that quantum entanglement enables connectivity structures beyond classical accessibility.
• Abstract（参考訳）: ネットワークにおける複雑な接続の出現を理解することは、古典的および量子科学における根本的な課題である。 古典的ランダムネットワークでは、複雑な部分グラフは一般的に比較的高い接続確率を必要とするが、量子ランダムネットワーク理論は、絡み合いや局所的な操作によってそのような構造が単一の低い閾値で生じることを予測している。 そこで, 集積シリコンフォトニクスチップを用いて, 4ノード量子乱数ネットワークにおける量子乱数ネットワーク理論により予測される量子サブグラフを実験的に実現した。 我々の統合プラットフォームは、確率的光子対源と経路モードのコヒーレント制御を利用して、局所的な変換とポストセレクションを通じて構造化量子サブグラフを作成し、古典的ランダムネットワークとは異なるしきい値で動作させる。 サブグラフ状態がノード間の真の高次元多部絡み合いを示すことを検証し、量子絡み合いが古典的なアクセシビリティを超えた接続構造を可能にすることを示す実験的な証拠を提供する。

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