Reconfigurable quantum photonic circuits based on quantum dots
Notice bibliographique
Résumé
Quantum photonic integrated circuits, composed of linear-optical elements, offer an efficient way for encoding and processing quantum information on-chip. At their core, these circuits rely on reconfigurable phase shifters, typically constructed from classical components such as thermo- or electro-optical materials, while quantum solid-state emitters such as quantum dots are limited to acting as single-photon sources. Here, we demonstrate the potential of quantum dots as reconfigurable phase shifters. We use numerical models based on established literature parameters to show that circuits utilizing these emitters enable high-fidelity operation and are scalable. Despite the inherent imperfections associated with quantum dots, such as imperfect coupling, dephasing, or spectral diffusion, we show that circuits based on these emitters may be optimized such that these do not significantly impact the unitary infidelity. Specifically, they do not increase the infidelity by more than 0.001 in circuits with up to 10 modes, compared to those affected only by standard nanophotonic losses and routing errors. For example, we achieve fidelities of 0.9998 in quantum-dot-based circuits enacting controlled-phase and - not gates without any redundancies. These findings demonstrate the feasibility of quantum emitter-driven quantum information processing and pave the way for cryogenically-compatible, fast, and low-loss reconfigurable quantum photonic circuits.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».