权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

多光子量子干渉による「ボソンサンプリング」の実現

多光子量子干涉实现“玻色子采样”

基本信息

批准号：
17J06932
负责人：
清原孝行
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

多光子量子干渉を用いたボソンサンプリングは，干渉に用いる光子が70個程度で，従来のスーパーコンピュータの計算能力に対する量子的優位性が示せるために，量子計算分野において大きな意義がある．本研究では，同一性の極めて高い光子を複数個同時に出力する多光子源を駆使し，複数光子ボソンサンプリングの実現を目指した．これまでに、伝令付き単一光子源から出力される余剰光子の割合を抑制するために、光子対源の多重化と光子対数識別法を組み合わせたハイブリット伝令付き単一光子源を実現した(OPEX2016)。それにより余剰光子の割合が44%に低下することに成功した。次に、スケーラブルに多光子量子干渉実験を行うために、一台の単一光子源から出力される一定間隔でならんだ光子列を多光子量子干渉実験の入力状態であるパラレル列に変換するシリアルパラレル変換の研究に取り組んだ。伝令信号に基づいて動的制御することで、従来の手法の最大変換効率50%を超える53%を達成した(OPEX2017)。最終年度は、これまで実現してきた余剰光子抑制された伝令付き単一光子源とシリアルパラレル変換を組み合わせたよりも動的スイッチネットワークの損失を減らすことができる動的ネットワーク構造を提案し、二光子においてデモンストレーションを行い、効率的に二光子並列状態を生成することに成功した。この研究は論文にまとめ、学術論文誌に投稿した。さらに、二組の多モード間量子もつれ状態を効率的に評価することができる新手法についてその実証実験に成功し、こちらも現在雑誌に投稿した。今後、多光子量子干渉に用いる光子数を増加させるためには、光子対源の性能向上が不可欠である。そこで、パラメトリック下方変換により生成した非同軸縮退光子対を単一モードファイバに効率的に結合する研究も行った。最終的に結合効率は70%を超え、今後さらに向上できる余地があることが分かった。

Multiphoton quantum interference is used to solve the problem of quantum interference. The quantum interference is used to solve the problem of quantum interference. The quantum interference is used to solve the problem of quantum interference. The quantum interference is used to solve the problem of quantum interference. The quantum interference is used to solve the problem of quantum interference. In this study, we aim at the realization of multiphoton emission from multiple photon sources with high photon power and multiple photon emission. The combination of photon source and photon source is realized by multiplexing photon source and photon pair identification method (OPEX2016). 44% of the total number of photons in the system was successful. In this paper, the multi-photon quantum interference is studied from the perspective of the power of a photon source at a certain interval. The maximum conversion efficiency of the control method for basic signal motion is 50% to 53%(OPEX2017). Finally, we have achieved the goal of reducing the loss caused by the combination of single photon source and single photon source. We have also achieved the goal of reducing the loss caused by the combination of single photon source and single photon source. This research paper is published in the journal of academic papers. In addition, two groups of multi-dimensional quantum devices are used to evaluate the effectiveness of the new method. In the future, the number of photons used in multiphoton quantum interference will increase. A study on the combination of non-coaxial photon emission and high efficiency is carried out. The final rate of integration is 70%. In the future, there will be room for improvement.