用于量子计算的极化立方体板置量非常适合用于捕获的离子,线性光学和中性原子量子计算和量子加密应用。这些梁插座可在跨紫外线到NIR光谱的一系列常用,特定的波长中获得,并提供> 99.5%的S偏置光的反射,P极高的光的传输> 96%。具有紧凑的12.7毫米立方体结构,可以轻松地集成到台式应用程序或OEM设备中。用于量子计算的极化立方体板块具有熔融二氧化硅底物,具有低温敏感性,并在设计波长下进行AR涂层以最大程度地传输,以确保使用低光信号的最佳性能。这些梁插座具有精度直角棱镜,以确保λ/6表面平坦度和20-10的表面质量。
我们提出了使用局部费米模式(LFM)而不是Qubits的通用量子计算机的实际实现。该设备由量子点组成 - 由混合超导岛和点之间的可调电容耦合耦合。我们表明,对库珀对拆分,弹性共同努力和库仑相互作用的连贯控制实现了由Bravyi和Kitaev [1]定义的通用量子门集。由于与电荷Quber的相似性,我们预计电荷噪声将是反应的主要来源。出于这个原因,我们还考虑了一种替代设计,量子点与超导体具有可调耦合。在第二次设备设计中,我们表明有一个最佳位置,局部费米子模式是充电中性的,使设备对电荷噪声效应不敏感。最后,我们比较了设计及其实验局限性,并提出了未来克服它们的努力。
多年来,量子比特已成为量子计算事实上的基础,其宿主平台多种多样:超导电路 [ 2 , 3 ] ::::: [2,3]、捕获离子 [ 4 , 5 ] 和量子点 [ 6 ] 等等。最近的研究使用基于量子比特的量子计算机来模拟费米子系统 [ 7 – 9 ]。然而,从量子比特到局部费米子模(LFM)的映射效率低下,因为它会给计算带来额外的开销 [ 10 , 11 ]。例如,从 n 个量子比特到费米子的映射需要通过 Jordan-Wigner 变换进行 O ( n ) 次额外运算 [ 12 ],通过 Bravyi-Kitaev 变换进行 O (log n ) 次额外运算 [ 1 ]。避免量子比特到 LFM 映射中的开销的另一种方法是使用已经使用局部费米子模式运行的量子计算机 [ 1 ]。此外,局部费米子模式的优势不仅限于费米子系统的模拟 :::::::: 费米子 :::::::: 系统
摘要:提出并演示了一种基于拓扑光子晶体(TPC)的单片硅光子平台上的片上1×N功率分配器。得益于具有不同拓扑相位的TPC界面处的谷底锁定传播模式,所提出的功率分配器在急弯处具有可忽略的后向散射,并且对制造缺陷具有良好的稳健性,因此与传统设计相比,插入损耗更低、均匀性更好、占用空间更紧凑。对于制备的1×2(8)功率分配器,输出端口之间的均匀性低于0.35(0.65)dB,最大插入损耗为0.38(0.58)dB,紧凑占用空间为5×5 µm 2(10×12 µm 2 ),带宽为70 nm。此外,拓扑功率分配器仅需要具有不同拓扑相位的TPC的简单配置,与传统设计相比,设计和制造更可靠。
广义的量子测量值超出了希尔伯特空间中正式基础的投影的教科书概念。它们不仅具有基本相关性,而且在量子信息任务中也起着重要作用。但是,在没有假定量子设备的特征的情况下,高度要求证明实验会收获通过广义测量所能获得的优势,尤其是超出最简单的Qubit,最简单的Qubit,系统。在这里,我们表明,多派梁插槽允许在较高维度中稳健地实现高质量的广义示意。使用最先进的多核光纤技术,我们在四维希尔伯特空间中实施了七个结果的广义测量,其忠诚度为99.7%。我们提出了一项实用的量子通信任务,并证明了一个成功率,该成功率无法在任何可能的量子协议中基于基于同一维度量子消息的标准投影测量值模拟。我们的方法与现代光子平台兼容,展示了忠实且高质量实施的途径。
频域处理在经典和量子光子网络中都具有优势,因为多路复用多个频率的能力允许在多个通道之间高效地传输信息。对于量子信息处理应用,频率自由度已用于定义频率箱量子比特,与空间/偏振量子比特相比,其在损耗方面具有良好的可扩展性 [1]。操纵这些频率箱量子比特需要实现频率模式之间的受控幺正相互作用。最近的进展是开发了由两种频率模式(例如 [2-4])表示的量子比特的频域处理,以及频域三重处理 [5]。实验使用了两种方法:i) 非线性参数过程和 ii) 电光调制。利用参数过程,布拉格散射四波混频 (BS-FWM) 可有效产生高保真量子操作和接近 1 的效率。在这个非线性过程中,两个强泵浦频率模式在两个弱振幅频率模式(信号/闲频)之间引起无噪声频率转换,相当于在布洛赫球上旋转量子比特 [6]。该过程使信号/闲频频率之间的相互作用相位匹配,这些相互作用以零色散频率为中心对称地镜像泵浦频率,如图 1a 所示。由于高阶色散工程,转换过程可以具有频率选择性,从而导致有限的转换效率带宽,如图 1b 所示。尽管双泵 BS-FWM 已经得到充分研究(例如 [4,6,7]),但 N > 2 个泵浦的情况却只得到有限的实验处理 [8]。