• Tárgyak
  • Összegzés
  • Bevezetés
  • Eredmények
  • A HW alapú PDBS klasszikus jellemzése
  • A HW alapú CNOT kapu kvantum jellemzése
  • Vita
  • Mód
  • Polarizációval kódolt CNOT kapu
  • Kísérleti elrendezés
  • Kiegészítő információk
  • PDF fájlok
  • Kiegészítő információk
  • Peer review fájl
  • Hozzászólások

Tárgyak

  • Alkalmazott fizika
  • Kvantum információk
  • Kvantumoptika

Összegzés

Bevezetés

Az NO-vezérelt kvantumkapu (CNOT) a kvantuminformációs rendszer egyik alapeleme, amely a feltételes célkvóta állapotát a vezérlőkvóta állapotává változtatja.

μm2-es

Az alábbiakban egy hibrid PDBS megvalósításáról számolunk be, amely stratégiailag ötvözi a dielektromos és a plazmonikus hullámvezetőt, amelyek mindegyike a TE (elektromos keresztirányú) és a TM (mágneses keresztirányú) polarizált üzemmód kezelésére szolgál, mindazon komponensen belül. A kimeneti nyílások pontos megtervezésével a polarizációval kódolt CNOT kapu csak PDBS segítségével valósítható meg, az eszköz teljes lábnyomának nagyságának jelentős csökkentésével 14 × 14 μm 2-re. A kapu nagy hűséggel mutatja be a CNOT jó kvantumfunkcionalitását.

Eredmények

A HW alapú PDBS klasszikus jellemzése

A 6, 7, 8 polarizációval kódolt CNOT kapu vázlatosan látható az 1a. Ábrán. A kapu középső része egy PDBS (PDBS 0), amely lehetővé teszi a TE polarizált fény 100% -os átadását és a TM polarizált fény ξ/3 (2 ξ/3) átadását (visszaverődése), ahol ξ a rendszer teljes együtthatója . A segéd PDBS-t (PDBSa), a T TE/T TM = 1: 2 engedelmességű transzmisszióval (T), a két polarizáció hozzájárulásának kiegyenlítésére használjuk. Hibrid hullámvezető (HW) kialakítást alkalmaztunk, nevezetesen egy dielektromos töltésű Surface Plasmon Polariton (SPP) hullámvezetőt, amely támogatja a TM (SPP) és a TE (foton) 10 módokat. Kimutatták, hogy az SPP-k a 11, 12 kvantuminformációk érvényes hordozói. A közelmúltban a kísérletek tovább igazolták az SPP-k bozonikus jellegét a nem klasszikus interferencia révén a 13, 14, 15, 16, 17 chipen .

Teljes méretű kép

A HW alapú CNOT kapu kvantum jellemzése

Teljes méretű kép

( nak nek ) A forrás fotonpárok HOM interferencia mintázata. ( b ) Az SPP HOM interferencia mintázata a HW alapú PDBS-ben. A fekete pontok adatok, a piros vonalak pedig az illeszkedési görbéknek felelnek meg. A hibasávok a Poisson-eloszlás szórását mutatják.

Teljes méretű kép

A CNOT kapu mért működési valószínűségét számítási alapon Z Z ( nak nek ) Y XX ( b ), ill.

Teljes méretű kép

Ezután figyelembe vesszük a komplementer átlós alapot XX által adott

A CNOT kapu összekapcsolt kapuként használható, amely kétkbitős kusza kimeneti állapotot hoz létre egy szétválasztható bemeneti állapotból. A folyamat hűségének alsó határa meghatározza a kapu átszövési képességének alsó határát is, mivel az összeszövés generálásának hűsége legalább megegyezik a folyamat hűségével 7. A C egyidejűség szempontjából, amelyet a kapu előállíthat a termékállapot-bemenetekből, a minimális összefonódási kapacitást a C C2 F -−1 folyamat adja meg (7. hivatkozás). Mivel kísérleti eredményeink azt mutatják, hogy a kapu folyamat minimális hűsége 0,638, az összefonódási kapacitás alsó határa ennek megfelelően C 0,276 lehet. Készítettünk egy utólag kiválasztott polarizációs gubancot is szeparálható bemeneti állapotból (a részletekért lásd a 3. kiegészítő megjegyzést és a 3. kiegészítő ábrát). A jó láthatóság a jó ajtó-gubanc funkcióval is rendelkezik.

Vita

Mód

Polarizációval kódolt CNOT kapu

A polarizációs kódoláson alapuló CNOT kaput vázlatosan az 1a. Ábra mutatja. A kapu középső része egy PDBS 0-ként jelölt PDBS, amely tökéletesen továbbítja a TE polarizált fényt, és lehetővé teszi a TM polarizált fény 1/3 (2/3) átadását (visszaverését). A gyakorlatban, amikor a PDBS szivárog, a CNOT kapu akkor is működik, ha a TE és TM polarizált fények áteresztőképessége (T) és reflexiója (R) kielégíti T TE = ξ, R TE = 0 és T TM = ξ/3, R TM = 2/3, ill. ξ a teljes veszteséghez kapcsolódik, beleértve a terjedési és átalakítási veszteségeket stb. A segéd PDBS-t (PDBSa), amelynek T TE/T TM = 1: 2, használjuk a két polarizáció hozzájárulásának kiegyenlítésére. A chipen levő jelek bemenetéhez és kivonásához egyetlen CNOT kapu felépítéséhez az ebben a munkában használt bemeneti és kimeneti csatolókra van szükség (1a. Ábra). Itt ξ 1% -ra becsülték az 1d-f. Ábra kísérleti adatai alapján.

Kísérleti elrendezés

Kiegészítő információk

PDF fájlok

Kiegészítő információk

Kiegészítő 1-4. Ábrák, Kiegészítő megjegyzések 1-4. És Kiegészítő hivatkozások

Peer review fájl

Hozzászólások

Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja a közösségi feltételeket és irányelveket. Ha valami visszaélést tapasztal, vagy nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.