論文の概要: Device-to-protocol simulation of spectrally-resolved quantum photonic circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.16150v1
• Date: Mon, 12 Oct 2026 04:20:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-19 07:23:47.121473
• Title: Device-to-protocol simulation of spectrally-resolved quantum photonic circuits
• Title（参考訳）: 分光分解量子フォトニック回路のデバイス・ツー・プロトコールシミュレーション
• Abstract要約: PhoQuSは周波数分解源モデル、電磁コンパクトモデル、空間相関加工のバリエーションを組み合わせたフレームワークである。 連続可変状態の準備のために、スペクトル還元は、近似したゴテマン・キタエフ・プレスキル回路において60.4倍の光子カウントを加速させる。 離散可変状態の準備のために、3光子グリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー回路の仮想ウエハを用いたシミュレーションは、成分の堅牢性だけでは回路の忠実さを予測できないことを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.222440083046934
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Predicting quantum-photonic circuit performance requires retaining source and device physics without making photon-counting calculations prohibitively expensive. Here we present PhoQuS, a framework that combines frequency-resolved source models, electromagnetic compact models and spatially correlated fabrication variation to simulate quantum photonic circuits. Covariance-Gram reduction after full-resolution Gaussian propagation lowers readout cost while retaining dominant spectral correlations. For continuous-variable state preparation, spectral reduction accelerates photon counting by 60.4-fold in an approximate Gottesman-Kitaev-Preskill circuit. Frequency-resolved modeling guides the use of cascaded squeezing with temporal walk-off compensation, yielding 0.99 fidelity to the single-mode circuit reference and 0.98 conditional purity in lossless simulations. For discrete-variable state preparation, simulations of three-photon Greenberger-Horne-Zeilinger circuits across a virtual wafer show that component robustness alone does not predict circuit fidelity, which depends jointly on source spectra, circuit architecture and control. PhoQuS connects device physics to protocol-level performance through a unified workflow that retains spectral detail while reducing readout cost.
• Abstract（参考訳）: 量子フォトニック回路の性能を予測するには、光子計数計算を不当に高価にすることなく、光源とデバイス物理学を維持する必要がある。 ここでは、周波数分解源モデル、電磁コンパクトモデル、空間相関による製造変動を組み合わせ、量子フォトニック回路をシミュレートするフレームワークであるPhoQuSを提案する。 フルレゾリューションガウス伝播後の共分散-グラム低減は、主要なスペクトル相関を保ちながら読み出しコストを低下させる。 連続可変状態の準備のために、スペクトル還元は、近似したゴテマン・キタエフ・プレスキル回路において60.4倍の光子カウントを加速させる。 周波数分解モデリングは、時間的ウォークオフ補償によるカスケードスキューズの使用をガイドし、損失のないシミュレーションでは、単一モード回路参照に対して 0.99 の忠実さと 0.98 の条件純度が得られる。 離散可変状態の準備のために、3光子グリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー回路を仮想ウェハでシミュレーションすると、成分の堅牢性だけでは回路の忠実性は予測されないことが示され、これは光源スペクトル、回路アーキテクチャ、制御に依存する。 PhoQuSはデバイス物理とプロトコルレベルのパフォーマンスを統合ワークフローを通じて接続する。

関連論文リスト

• Characterization of errors in photon-heralded quantum operations between non-interacting quantum emitters [0.0]
  量子演算における小さなマルコフ誤差の解析を可能にする解析摂動フレームワークを開発した。 数値シミュレーションに対して,繰り返し再帰的なCZゲート上での摂動予測をベンチマークする。 我々は、光操作誤差の代表的な例として、コヒーレント位相シフト器の誤校正を解析するために、同じ枠組みを適用した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-03T00:39:00Z)
• Photon-echo synchronization and quantum state transfer in short quantum links [2.6022738589012264]
  短い量子リンク状態は実験的に関係があるが理論的には未解明である。 短絡に結合したエミッタは、コヒーレント光子エコーによって駆動される自同期Rabi発振に自然にロックされることを示す。 その結果、量子状態伝達のエンジニアリングリソースとしてフォトン-エチョ同期が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-19T15:55:11Z)
• Towards City-Scale Quantum Timing: Wireless Synchronization via Quantum Hubs [2.3166494232465773]
  本稿では,都市規模の展開に適した新しい無線量子同期フレームワークを提案する。 中心量子ハブは、絡み合った光子を放出し、一方を目標装置へ、他方を局所参照ユニットへ向ける。 提案するアーキテクチャは,次世代スマートシティのセキュアなタイミングを実現するための,低消費電力でインフラストラクチャフリーなソリューションを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-23T23:02:47Z)
• Boundaries for quantum advantage with single photons and loop-based time-bin interferometers [37.28808413070634]
  ループベースのボソンサンプリング器は、一連の遅延線を用いて自由度で光子を干渉する。 本稿では, このループ構造を利用して, より効率的な古典的なサンプリングを行う手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-25T19:13:20Z)
• Demonstration of Lossy Linear Transformations and Two-Photon Interference on a Photonic Chip [78.1768579844556]
  補助導波路を用いた工学的損失は,空間統計を束縛から反膨らみに逆転させることが可能であることを示す。 我々は、損失エミュレーションチャネル内の光子統計を調査し、光子偶然を観測し、量子フォトニック集積チップの設計に関する洞察を与えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-09T06:45:46Z)
• Improving Continuous-variable Quantum Channels with Unitary Averaging [37.69303106863453]
  本稿では、光チャネルを介して伝送される未知のガウス状態を保護するために、受動線形光ユニタリ平均化方式を提案する。 この方式は, 位相雑音が純度, スクイーズ, 絡み合いに与える影響を低減し, 確率的誤り訂正プロトコルを介してチャネルを増強する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-17T10:10:19Z)
• Simulating photon counting from dynamic quantum emitters by exploiting zero-photon measurements [0.0]
  ゼロ光子計測結果に隠された情報を利用すると、時間積分光子計数シミュレーションの指数的高速化が得られることを示す。 これにより、前例のないレベルの物理的詳細を持つ大規模なフォトニクス実験のシミュレーションが可能になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-31T11:45:32Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Fault-tolerant quantum computation with static linear optics [0.0]
  本研究では,これらの要素を低コストで回避するトポロジ的誤り訂正アーキテクチャを提案する。 我々のコンピュータは,GKP状態の確率的情報源の2次元配列,静的ビームスプリッタの深さ4次回路,位相シフト器,1ステップ遅延線からなる。 提案回路の対称性により、雑音モデル内での有限スキューズと均一光子損失の影響を組み合わせ、より包括的なしきい値推定を行うことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-07T16:43:34Z)
• Rapid characterisation of linear-optical networks via PhaseLift [51.03305009278831]
  集積フォトニクスは優れた位相安定性を提供し、半導体産業によって提供される大規模な製造性に依存することができる。 このような光回路に基づく新しいデバイスは、機械学習アプリケーションにおいて高速でエネルギー効率の高い計算を約束する。 線形光ネットワークの転送行列を再構成する新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T16:04:22Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。