✖


Jump to content

Интегрированная квантовая фотоника

Add links

Интегрированная квантовая фотоника использует фотонные интегральные схемы для управления фотонными квантовыми состояниями для приложений в квантовых технологиях . [1] [2] Таким образом, интегрированная квантовая фотоника обеспечивает многообещающий подход к миниатюризации и масштабированию оптических квантовых схем . [3] Основным применением интегрированной квантовой фотоники являются квантовые технологии : например, квантовые вычисления , [4] квантовая связь , квантовое моделирование , [5] [6] [7] [8] квантовые прогулки [9] [10] и квантовая метрология . [11]

История

[ редактировать ]

Линейная оптика не рассматривалась как потенциальная технологическая платформа для квантовых вычислений до появления плодотворной работы Книла, Лафламма и Милберна. [12] который продемонстрировал возможность создания линейных оптических квантовых компьютеров, использующих обнаружение и прямую связь для создания детерминированных двухкубитных вентилей. После этого было проведено несколько экспериментальных демонстраций принципа действия двухкубитных вентилей, выполненных в объемной оптике. [13] [14] [15] Вскоре стало ясно, что интегрированная оптика может стать мощной технологией для этой развивающейся области. [16] Ранние эксперименты в области интегральной оптики продемонстрировали осуществимость этой области посредством демонстрации ярко выраженной неклассической и классической интерференции. Обычно линейные оптические компоненты, такие как направленные ответвители (которые действуют как светоделители между волноводными модами) и фазовращатели, образуют вложенные интерферометры Маха – Цендера. [17] [18] [19] используются для кодирования кубита в пространственной степени свободы. То есть один фотон находится в суперпозиции между двумя волноводами, где нулевое и одно состояния кубита соответствуют наличию фотона в одном или другом волноводе. Эти базовые компоненты объединяются для создания более сложных структур, таких как ворота запутанности и реконфигурируемые квантовые схемы. [20] [21] Реконфигурируемость достигается за счет настройки фазовращателей, которыми управляют с помощью термо- или электрооптических элементов. [22] [23] [24] [25]

Другая область исследований, в которой интегральная оптика окажется решающей, — это квантовая связь, и она отмечена обширными экспериментальными разработками, демонстрирующими, например, квантовое распределение ключей (QKD), [26] [27] квантовые реле, основанные на обмене запутанностью, и квантовые повторители.

С момента зарождения интегрированной квантовой оптики эксперименты варьировались от технологических демонстраций, например, интегрированных источников одиночных фотонов. [28] [29] [30] и интегрированные детекторы одиночных фотонов , [31] фундаментальным испытаниям природы, [32] [33] новые методы квантового распределения ключей, [34] и генерация новых квантовых состояний света. [35] Также было продемонстрировано, что одного реконфигурируемого интегрированного устройства достаточно для реализации всей области линейной оптики с использованием реконфигурируемого универсального интерферометра . [20] [36] [37]

По мере развития этой области были разработаны новые квантовые алгоритмы, которые обеспечивают краткосрочные и долгосрочные пути к демонстрации превосходства квантовых компьютеров над их классическими аналогами. Квантовые вычисления кластерного состояния в настоящее время общеприняты в качестве подхода, который будет использоваться для разработки полноценного квантового компьютера. [38] Хотя разработка квантового компьютера потребует синтеза многих аспектов интегральной оптики, выборка бозонов [39] стремится продемонстрировать возможности квантовой обработки информации с помощью легкодоступных технологий и, следовательно, является очень многообещающим алгоритмом для этого в ближайшем будущем. Фактически, вскоре после его появления было проведено несколько небольших экспериментальных демонстраций эффективности выборки бозонов . алгоритма [40] [41] [42] [43]

Введение

[ редактировать ]

Квантовая фотоника — это наука о генерации, манипулировании и обнаружении света в режимах, в которых можно последовательно управлять отдельными квантами светового поля (фотонами). [44] Исторически квантовая фотоника имела фундаментальное значение для изучения квантовых явлений, например, с помощью парадокса ЭПР и тестовых экспериментов Белла . [45] [46] Ожидается, что квантовая фотоника сыграет центральную роль в продвижении будущих технологий, таких как квантовые вычисления , квантовое распределение ключей и квантовая метрология . [47] Фотоны являются особенно привлекательными носителями квантовой информации из-за их низких свойств декогерентности, передачи со скоростью света и простоты манипулирования. В экспериментах по квантовой фотонике традиционно использовалась технология «объемной оптики» — отдельные оптические компоненты (линзы, светоделители и т. д.), установленные на большом оптическом столе , общей массой сотен килограммов.

Применение интегральных квантовых фотонных схем в квантовой фотонике, [1] рассматривается как важный шаг в разработке полезных квантовых технологий. Фотонные схемы с одним кристаллом имеют следующие преимущества перед объемной оптикой:

  1. Миниатюризация. Размер, вес и энергопотребление уменьшаются на порядки благодаря меньшему размеру системы.
  2. Стабильность . Миниатюрные компоненты, изготовленные с использованием передовых методов литографии, позволяют создавать волноводы и компоненты, которые по своей природе являются фазостабильными (когерентными) и не требуют оптического выравнивания.
  3. Размер эксперимента . В устройство площадью несколько квадратных сантиметров можно интегрировать большое количество оптических компонентов.
  4. Технологичность . Устройства можно производить в больших объемах при гораздо меньших затратах.

Поскольку элементы интегрированной квантовой фотоники основаны на хорошо разработанных технологиях изготовления, их легче миниатюризировать, а продукты, основанные на этом подходе, можно производить с использованием существующих производственных процессов и методов.

Материалы

[ редактировать ]

Контроль над фотонами может быть достигнут с помощью интегрированных устройств, которые могут быть реализованы на различных материальных подложках, таких как диоксид кремния, кремний , арсенид галлия , ниобат лития , фосфид индия и нитрид кремния .

Кремнезем

[ редактировать ]

Три метода использования кремнезема:

  1. Пламенный гидролиз.
  2. Фотолитография .
  3. Прямая запись - использует один материал и лазер (лазер, управляемый компьютером, «повреждает» стекло, манипулируя лазерным фокусом и траекторией для создания контурных линий, изменяя показатель преломления материала на этом пути, тем самым создавая волноводы). Преимущество этого метода заключается в том, что он не требует чистого помещения и в настоящее время является наиболее распространенным методом изготовления кварцевых волноводов. Он также отлично подходит для быстрого прототипирования и успешно использовался в нескольких демонстрациях топологической фотоники. [48]

Основными проблемами кремниевой платформы являются низкий контраст показателя преломления, отсутствие активной возможности настройки после изготовления (в отличие от всех других подложек) и сложность массового производства с воспроизводимостью и высоким выходом из-за серийного характера надписи. процесс.

Кремний

[ редактировать ]

Большим преимуществом использования кремния является то, что схемы можно активно настраивать с помощью встроенных тепловых микронагревателей или штыревых модуляторов после изготовления устройств. Другим большим преимуществом кремния является его совместимость с КМОП- технологией, которая позволяет использовать развитую производственную инфраструктуру индустрии полупроводниковой электроники. Однако эти структуры отличаются от современных электронных, поскольку их легко масштабировать. Кремний имеет действительно высокий показатель преломления ~3,5 на длине волны 1550 нм, обычно используемой в оптических телекоммуникациях . Таким образом, он обеспечивает одну из самых высоких плотностей компонентов в интегрированной фотонике. Большой контраст показателя преломления со стеклом (1,44) позволяет волноводам, изготовленным из кремния, окруженного стеклом, иметь очень крутые изгибы, что позволяет обеспечить высокую плотность компонентов и уменьшить размер системы. Большие пластины кремний-на-изоляторе (КНИ) диаметром до 300 мм могут быть получены коммерчески, что делает технологию доступной и воспроизводимой. Многие из крупнейших систем (до нескольких сотен компонентов) были продемонстрированы на платформе кремниевой фотоники с одновременным приемом до восьми фотонов, генерацией состояния графа (состояния кластера) и до 15 размерных кубитов ). [49] [50] Источники фотонов в схемах кремниевых волноводов используют нелинейность кремния третьего порядка для создания пар фотонов при спонтанном четырехволновом смешении. Кремний непрозрачен для длин волн света ниже ~ 1200 нм, что ограничивает применимость к инфракрасным фотонам. Фазовые модуляторы на основе термооптических и электрооптических фаз обычно медленны (кГц) и имеют потери (несколько дБ) соответственно, что ограничивает возможности применения и возможность выполнять измерения с прямой связью для квантовых вычислений.

Ниобат лития

[ редактировать ]

Ниобат лития обладает большой оптической нелинейностью второго порядка , что позволяет генерировать пары фотонов посредством спонтанного параметрического преобразования с понижением частоты . Это также можно использовать для манипулирования фазой и преобразования мод на высоких скоростях, а также предлагает многообещающий путь для прямой связи для квантовых вычислений, мультиплексированных (детерминированных) источников одиночных фотонов). Исторически сложилось так, что волноводы создавались с использованием диффузии титана, что приводило к образованию волноводов большого размера (большой радиус изгиба). [51]

III-V Materials on Insulator

[ редактировать ]

Фотонные волноводы, изготовленные из материалов группы III-V на изоляторе, таких как (Al)GaAs и InP, обеспечивают одни из самых больших нелинейностей второго и третьего порядка, большой контраст показателей преломления, обеспечивающий большое модальное ограничение, и широкую оптическую запрещенную зону, приводящую к незначительному двух- поглощение фотонов на телекоммуникационных длинах волн. Материалы III-V способны создавать пассивные и высокоскоростные активные компоненты с низкими потерями, такие как активное усиление для встроенных лазеров, высокоскоростных электрооптических модуляторов (эффекты Поккельса и Керра) и встроенных детекторов. По сравнению с другими материалами, такими как диоксид кремния, кремний и нитрид кремния, большая оптическая нелинейность, одновременно с низкими потерями в волноводе и жестким модальным ограничением, привела к генерации сверхярких пар запутанных фотонов из микрокольцевых резонаторов. [52]

Изготовление

[ редактировать ]

Обычные технологии изготовления основаны на фотолитографических процессах , которые обеспечивают высокую миниатюризацию и массовое производство. В приложениях квантовой оптики важную роль также сыграла прямая запись цепей фемтосекундными лазерами. [53] или УФ-лазеры; [17] это технологии мелкосерийного производства, которые особенно удобны для исследовательских целей, когда необходимо протестировать новые конструкции с быстрым циклом производства.

Однако волноводы с лазерной записью не подходят для массового производства и миниатюризации из-за серийного характера техники записи, а также из-за очень низкого контраста показателя преломления, допускаемого этими материалами, в отличие от кремниевых фотонных схем. Квантовые схемы, написанные фемтосекундным лазером, оказались особенно подходящими для управления степенью свободы поляризации. [54] [55] [56] [57] и для создания схем с инновационным трехмерным дизайном. [58] [59] [60] [61] Квантовая информация кодируется на кристалле в зависимости от пути, поляризации, временного интервала или частотного состояния фотона и манипулируется с помощью активных интегрированных компонентов компактным и стабильным образом.

Компоненты

[ редактировать ]

Хотя в квантовых устройствах используются те же фундаментальные компоненты, что и в классических фотонных интегральных схемах , есть и некоторые практические различия. Поскольку усиление однофотонных квантовых состояний невозможно ( теорема о запрете клонирования ), потеря является главным приоритетом компонентов в квантовой фотонике.

Источники одиночных фотонов состоят из строительных блоков (волноводов, направленных ответвителей, фазовращателей). Обычно оптические кольцевые резонаторы и длинные волноводные секции обеспечивают повышенное нелинейное взаимодействие для генерации пар фотонов, хотя также наблюдается прогресс в интеграции твердотельных систем с источниками одиночных фотонов на основе квантовых точек и азотно-вакансионных центров с волноводными фотонными схемами. [62]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Полити А, Мэтьюз Дж.К., Томпсон М.Г., О'Брайен Дж.Л. (2009). «Интегрированная квантовая фотоника» . Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 15 (6): 1673–1684. Бибкод : 2009IJSTQ..15.1673P . дои : 10.1109/JSTQE.2009.2026060 . S2CID   124841519 .
  2. ^ Пирсолл, Томас (2020). Квантовая фотоника, 2-е издание . Тексты для аспирантов по физике. Спрингер. дои : 10.1007/978-3-030-47325-9 . ISBN  978-3-030-47324-2 .
  3. ^ Хэ Ю.М., Кларк Дж., Шайбли Дж.Р., Хэ Ю., Чен М.С., Вэй Ю.Дж. и др. (июнь 2015 г.). «Одноквантовые эмиттеры в монослойных полупроводниках». Природные нанотехнологии . 10 (6): 497–502. arXiv : 1003.3928 . Бибкод : 2009NaPho...3..687O . дои : 10.1038/nphoton.2009.229 . ПМИД   25938571 . S2CID   20523147 .
  4. ^ Лэдд Т.Д., Железко Ф., Лафламм Р., Накамура Ю., Монро С., О'Брайен Дж.Л. (март 2010 г.). «Квантовые компьютеры». Природа . 464 (7285): 45–53. arXiv : 1009.2267 . Бибкод : 2010Natur.464...45L . дои : 10.1038/nature08812 . ПМИД   20203602 . S2CID   4367912 .
  5. ^ Алан А.Г., Вальтер П. (2012). «Фотонные квантовые симуляторы» . Физика природы (Представлена ​​рукопись). 8 (4): 285–291. Бибкод : 2012NatPh...8..285A . дои : 10.1038/nphys2253 . S2CID   51902793 .
  6. ^ Георгеску И.М., Ашхаб С., Нори Ф (2014). «Квантовое моделирование». Преподобный Мод. Физ . 86 (1): 153–185. arXiv : 1308.6253 . Бибкод : 2014РвМП...86..153Г . дои : 10.1103/RevModPhys.86.153 . S2CID   16103692 .
  7. ^ Перуццо А., МакКлин Дж., Шадболт П., Юнг М.Х., Чжоу XQ, Лав ПиДжей и др. (июль 2014 г.). «Вариационный решатель собственных значений фотонного квантового процессора» . Природные коммуникации . 5 : 4213. arXiv : 1304.3061 . Бибкод : 2014NatCo...5.4213P . дои : 10.1038/ncomms5213 . ПМЦ   4124861 . ПМИД   25055053 .
  8. ^ Лодал, Питер (2018). «Фотонные квантовые сети на основе квантовых точек». Квантовая наука и технология . 3 (1): 013001. arXiv : 1707.02094 . Бибкод : 2018QS&T....3a3001L . дои : 10.1088/2058-9565/aa91bb . S2CID   119359382 .
  9. ^ Перуццо А., Лобино М., Мэтьюз Дж.С., Мацуда Н., Полити А., Пулиос К. и др. (сентябрь 2010 г.). «Квантовые блуждания коррелированных фотонов». Наука . 329 (5998): 1500–3. arXiv : 1006.4764 . Бибкод : 2010Sci...329.1500P . дои : 10.1126/science.1193515 . ПМИД   20847264 . S2CID   13896075 .
  10. ^ Креспи А., Оселламе Р., Рампони Р., Джованнетти В., Фацио Р., Сансони Л. и др. (2013). «Андерсоновская локализация запутанных фотонов в интегрированном квантовом блуждании». Природная фотоника . 7 (4): 322–328. arXiv : 1304.1012 . Бибкод : 2013NaPho...7..322C . дои : 10.1038/nphoton.2013.26 . S2CID   119264896 .
  11. ^ Митчелл, штат Вашингтон; Ландин, Дж. С.; Стейнберг, AM (май 2004 г.). «Сверхразрешающие фазовые измерения с многофотонным запутанным состоянием» . Природа . 429 (6988): 161–164. arXiv : Quant-ph/0312186 . Бибкод : 2004Natur.429..161M . дои : 10.1038/nature02493 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   15141206 . S2CID   4303598 .
  12. ^ Нилл Э., Лафламм Р., Милберн Г.Дж. (январь 2001 г.). «Схема эффективных квантовых вычислений с линейной оптикой». Природа . 409 (6816): 46–52. Бибкод : 2001Natur.409...46K . дои : 10.1038/35051009 . ПМИД   11343107 . S2CID   4362012 .
  13. ^ О'Брайен Дж.Л., Прайд Дж.Дж., Уайт А.Г., Ральф Т.К., Браннинг Д. (ноябрь 2003 г.). «Демонстрация полностью оптического квантового управляемого НЕ-вентиля». Природа . 426 (6964): 264–7. arXiv : Quant-ph/0403062 . Бибкод : 2003Natur.426..264O . дои : 10.1038/nature02054 . ПМИД   14628045 . S2CID   9883628 .
  14. ^ Питтман Т.Б., Фитч М.Дж., Джейкобс Б.К., Фрэнсон Дж.Д. (26 сентября 2003 г.). «Экспериментальный логический вентиль управляемого-НЕ для одиночных фотонов на основе совпадений». Физический обзор А. 68 (3): 032316. arXiv : quant-ph/0303095 . Бибкод : 2003PhRvA..68c2316P . дои : 10.1103/PhysRevA.68.032316 . S2CID   119476903 .
  15. ^ Окамото Р., О'Брайен Дж.Л., Хофманн Х.Ф., Такеучи С. (июнь 2011 г.). «Реализация управляемой фотонной квантовой схемы Книла-Лафламма-Милберна, сочетающей эффективные оптические нелинейности» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (25): 10067–71. arXiv : 1006.4743 . Бибкод : 2011PNAS..10810067O . дои : 10.1073/pnas.1018839108 . ПМК   3121828 . ПМИД   21646543 .
  16. ^ Танзилли С., Мартин А., Кайзер Ф., Де Микели, член парламента, Алибарт О., Островский Д.Б. (2 января 2012 г.). «О происхождении и эволюции интегрированной квантовой оптики». Обзоры лазеров и фотоники . 6 (1): 115–143. arXiv : 1108.3162 . Бибкод : 2012ЛПРв....6..115Т . дои : 10.1002/lpor.201100010 . ISSN   1863-8899 . S2CID   32992530 .
  17. ^ Jump up to: а б Смит Б.Дж., Кундис Д., Томас-Питер Н., Смит П.Г., Уолмсли И.А. (август 2009 г.). «Интегральные фотонные квантовые схемы с фазовым управлением». Оптика Экспресс . 17 (16): 13516–25. arXiv : 0905.2933 . Бибкод : 2009OExpr..1713516S . дои : 10.1364/OE.17.013516 . ПМИД   19654759 . S2CID   8844497 .
  18. ^ Полити А, Крайан М.Дж., Рарити Дж.Г., Ю.С., О'Брайен Дж.Л. (май 2008 г.). «Волноводные квантовые схемы кремний-на-кремнии» . Наука . 320 (5876): 646–9. arXiv : 0802.0136 . Бибкод : 2008Sci...320..646P . дои : 10.1126/science.1155441 . ПМИД   18369104 . S2CID   3234732 .
  19. ^ Лэнг А., Перуццо А., Полити А., Верде М.Р., Хальдер М., Ральф Т.С. и др. (2010). «Высокоточная работа квантовых фотонных схем». Письма по прикладной физике . 97 (21): 211109. arXiv : 1004.0326 . Бибкод : 2010ApPhL..97u1109L . дои : 10.1063/1.3497087 . S2CID   119169684 .
  20. ^ Jump up to: а б Кэролан Дж., Харролд С., Воробей С., Мартин-Лопес Е., Рассел Нью-Джерси, Сильверстоун Дж.В. и др. (август 2015 г.). «КВАНТОВАЯ ОПТИКА. Универсальная линейная оптика». Наука . 349 (6249): 711–6. arXiv : 1505.01182 . дои : 10.1126/science.aab3642 . ПМИД   26160375 . S2CID   19067232 .
  21. ^ Бартлетт, Бен; Фань, Шаньхуэй (20 апреля 2020 г.). «Универсальная программируемая фотонная архитектура для квантовой обработки информации» . Физический обзор А. 101 (4): 042319. arXiv : 1910.10141 . Бибкод : 2020PhRvA.101d2319B . дои : 10.1103/PhysRevA.101.042319 . S2CID   204824315 .
  22. ^ Мия РТ (2000). «Планарные световолновые схемы на основе кремнезема: пассивные и термически активные устройства». Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 6 (1): 38–45. Бибкод : 2000IJSTQ...6...38M . дои : 10.1109/2944.826871 . S2CID   6721118 .
  23. ^ Ван Дж., Сантамато А., Цзян П., Бонно Д., Энгин Э., Сильверстоун Дж.В. и др. (2014). «Схемы квантовых фотонных волноводов арсенида галлия (GaAs)». Оптические коммуникации . 327 : 49–55. arXiv : 1403.2635 . Бибкод : 2014OptCo.327...49W . дои : 10.1016/j.optcom.2014.02.040 . S2CID   21725350 .
  24. ^ Чабойер З., Мини Т., Хелт Л.Г., Уитфорд М.Дж., Стил М.Дж. (апрель 2015 г.). «Настраиваемая квантовая интерференция в 3D-интегральной схеме» . Научные отчеты . 5 : 9601. arXiv : 1409.4908 . Бибкод : 2015NatSR...5E9601C . дои : 10.1038/srep09601 . ПМК   5386201 . ПМИД   25915830 .
  25. ^ Фламини Ф., Магрини Л., Раб А.С., Спаньоло Н., Д'амброзио В., Маталони П. и др. (2015). «Термически реконфигурируемые квантовые фотонные схемы на телекоммуникационной длине волны с помощью фемтосекундной лазерной микрообработки». Свет: наука и приложения . 4 (11): е354. arXiv : 1512.04330 . Бибкод : 2015LSA.....4E.354F . дои : 10.1038/lsa.2015.127 . S2CID   118584043 .
  26. ^ Чжан П., Аунгскунсири К., Мартин-Лопес Э., Вабниг Дж., Лобино М., Нок Р.В. и др. (апрель 2014 г.). «Независимый от опорного кадра сервер распределения квантовых ключей с телекоммуникационным кабелем для встроенного клиента». Письма о физических отзывах . 112 (13): 130501. arXiv : 1308.3436 . Бибкод : 2014PhRvL.112m0501Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.130501 . ПМИД   24745397 . S2CID   8180854 .
  27. ^ Меткалф Б.Дж., Спринг Дж.Б., Хамфрис П.С., Томас-Питер Н., Барбьери М., Колтхаммер В.С. и др. (2014). «Квантовая телепортация на фотонном чипе». Природная фотоника . 8 (10): 770–774. arXiv : 1409.4267 . Бибкод : 2014NaPho...8..770M . дои : 10.1038/nphoton.2014.217 . S2CID   109597373 .
  28. ^ Сильверстоун Дж.В., Бонно Д., Охира К., Сузуки Н., Ёсида Х., Иизука Н. и др. (2014). «Внутрикристальная квантовая интерференция между кремниевыми источниками пар фотонов». Природная фотоника . 8 (2): 104–108. arXiv : 1304.1490 . Бибкод : 2014NaPho...8..104S . дои : 10.1038/nphoton.2013.339 . S2CID   21739609 .
  29. ^ Спринг Дж.Б., Солтер П.С., Меткалф Б.Дж., Хамфрис П.С., Мур М., Томас-Питер Н. и др. (июнь 2013 г.). «Встроенный источник чистых одиночных фотонов с низкими потерями». Оптика Экспресс . 21 (11): 13522–32. arXiv : 1304.7781 . Бибкод : 2013OExpr..2113522S . дои : 10.1364/oe.21.013522 . ПМИД   23736605 . S2CID   1356726 .
  30. ^ Дусс А., Суффчинский Дж., Бевератос А., Кребс О., Леметр А., Саньес И. и др. (июль 2010 г.). «Сверхяркий источник запутанных пар фотонов». Природа . 466 (7303): 217–20. Бибкод : 2010Natur.466..217D . дои : 10.1038/nature09148 . ПМИД   20613838 . S2CID   3053956 .
  31. ^ Шахин Д., Гаггеро А., Вебер Дж.В., Агафонов И., Верхейен М.А., Маттиоли Ф. и др. (2015). «Волноводные нанопроволочные сверхпроводящие детекторы одиночных фотонов, изготовленные на основе GaAs, и исследование их оптических свойств» . Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 21 (2): 2359539. Бибкод : 2015IJSTQ..2159539S . дои : 10.1109/JSTQE.2014.2359539 . hdl : 1983/660932eb-c652-4332-a279-6bbb34ebe151 . S2CID   37594060 .
  32. ^ Шедболт П., Мэтьюз Дж.К., Лэнг А., О'Брайен Дж.Л. (2014). «Проверка основ квантовой механики с помощью фотонов». Нат Физ . 10 (4): 278–286. arXiv : 1501.03713 . Бибкод : 2014NatPh..10..278S . дои : 10.1038/nphys2931 . S2CID   118523657 .
  33. ^ Перуццо А., Шадболт П., Бруннер Н., Попеску С., О'Брайен Дж.Л. (ноябрь 2012 г.). «Квантовый эксперимент с отложенным выбором». Наука . 338 (6107): 634–7. arXiv : 1205.4926 . Бибкод : 2012Sci...338..634P . дои : 10.1126/science.1226719 . ПМИД   23118183 . S2CID   3725159 .
  34. ^ Сибсон П., Эрвен С., Годфри М., Мики С., Ямашита Т., Фудзивара М. и др. (февраль 2017 г.). «Квантовое распределение ключей на основе чипов» . Природные коммуникации . 8 : 13984. arXiv : 1509.00768 . Бибкод : 2017NatCo...813984S . дои : 10.1038/ncomms13984 . ПМК   5309763 . ПМИД   28181489 .
  35. ^ Орье А., Чампини М.А., Маталони П., Брюс Д., Росси М., Маккиавелло С. (октябрь 2015 г.). «Экспериментальная генерация устойчивой запутанности на основе классических корреляций посредством локальной диссипации». Письма о физических отзывах . 115 (16): 160503. arXiv : 1503.05084 . Бибкод : 2015PhRvL.115p0503O . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.160503 . ПМИД   26550856 . S2CID   206263195 .
  36. ^ Харрис Н.К., Штайнбрехер Г.Р., Мауэр Дж., Лахини Ю., Прабху М., Баер-Джонс Т. и др. (2015). «Моделирование бозонного транспорта в крупномасштабном программируемом нанофотонном процессоре». Природная фотоника . 11 (7): 447–452. arXiv : 1507.03406 . дои : 10.1038/nphoton.2017.95 . S2CID   4943152 .
  37. ^ Рек М., Цайлингер А., Бернштейн Х.Дж., Бертани П. (июль 1994 г.). «Экспериментальная реализация любого дискретного унитарного оператора» . Письма о физических отзывах . 73 (1): 58–61. Бибкод : 1994PhRvL..73...58R . дои : 10.1103/PhysRevLett.73.58 . ПМИД   10056719 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  38. ^ Бригель Х.Дж., Рауссендорф Р. (январь 2001 г.). «Постоянная запутанность в массивах взаимодействующих частиц». Письма о физических отзывах . 86 (5): 910–3. arXiv : Quant-ph/0004051 . Бибкод : 2001PhRvL..86..910B . дои : 10.1103/PhysRevLett.86.910 . ПМИД   11177971 . S2CID   21762622 .
  39. ^ Ааронсон С., Архипов А. «Вычислительная сложность линейной оптики» (PDF) . Скоттааронсон .
  40. ^ Брум М.А., Федрицци А., Рахими-Кешари С., Дав Дж., Ааронсон С., Ральф Т.К., Уайт А.Г. (февраль 2013 г.). «Выборка фотонных бозонов в перестраиваемой схеме». Наука . 339 (6121): 794–8. arXiv : 1212.2234 . Бибкод : 2013Sci...339..794B . дои : 10.1126/science.1231440 . hdl : 1721.1/85873 . ПМИД   23258411 . S2CID   22912771 .
  41. ^ Спринг Дж.Б., Меткалф Б.Дж., Хамфрис П.С., Колтхаммер В.С., Джин Х.М., Барбьери М. и др. (февраль 2013 г.). «Отбор бозонов на фотонном чипе». Наука . 339 (6121): 798–801. arXiv : 1212.2622 . Бибкод : 2013Sci...339..798S . дои : 10.1126/science.1231692 . ПМИД   23258407 . S2CID   11687876 .
  42. ^ Тиллманн М, Дакич Б, Хейльманн Р, Нолте С, Самейт А, Вальтер П (2013). «Экспериментальный отбор бозонов». Нат Фотоникс . 7 (7): 540–544. arXiv : 1212.2240 . Бибкод : 2013NaPho...7..540T . дои : 10.1038/nphoton.2013.102 . S2CID   119241050 .
  43. ^ Креспи А., Оселламе Р., Рампони Р., Брод Д.Д., Гальвао Э.Ф., Спаньоло Н., Вители С., Майорино Е., Маталони П., Скиаррион Ф. (2013). «Интегрированные многомодовые интерферометры произвольной конструкции для отбора проб фотонных бозонов». Природная фотоника . 7 (7): 545–549. arXiv : 1212.2783 . Бибкод : 2013NaPho...7..545C . дои : 10.1038/nphoton.2013.112 . S2CID   121093296 .
  44. ^ Пирсолл, Томас (2017). Квантовая фотоника . Тексты для аспирантов по физике. Спрингер. дои : 10.1007/978-3-319-55144-9 . ISBN  9783319551425 . S2CID   240934073 .
  45. ^ Гранжье П., Роджер Дж., Аспект А (1981). «Экспериментальная проверка реалистичных локальных теорий с помощью теоремы Белла» . Физ. Преподобный Летт . 47 (7): 460–463. Бибкод : 1981PhRvL..47..460A . doi : 10.1103/PhysRevLett.47.460 .
  46. ^ Фридман С.Дж., Клаузер Дж.Ф. (1972). «Экспериментальная проверка локальных теорий скрытых переменных» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 28 (14): 938–941. Бибкод : 1972PhRvL..28..938F . doi : 10.1103/PhysRevLett.28.938 .
  47. ^ Полити, А.; Мэтьюз, Дж.; Томпсон, Миннесота; О'Брайен, JL (2009). «Интегрированная квантовая фотоника» . Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 15 (6): 1673–1684. Бибкод : 2009IJSTQ..15.1673P . дои : 10.1109/JSTQE.2009.2026060 . ISSN   1077-260X . S2CID   124841519 .
  48. ^ Одзава Т., Прайс Х.М., Амо А., Голдман Н., Хафези М., Лу Л. и др. (2019). «Топологическая фотоника». Обзоры современной физики . 91 (1): 015006. arXiv : 1802.04173 . Бибкод : 2019RvMP...91a5006O . дои : 10.1103/RevModPhys.91.015006 . S2CID   10969735 .
  49. ^ Адкок Дж.К., Вильяр С., Сантагати Р., Сильверстоун Дж.В., Томпсон М.Г. (август 2019 г.). «Программируемые состояния четырехфотонного графа на кремниевом чипе» . Природные коммуникации . 10 (1): 3528. arXiv : 1811.03023 . Бибкод : 2019NatCo..10.3528A . дои : 10.1038/s41467-019-11489-y . ПМЦ   6684799 . ПМИД   31388017 .
  50. ^ Шук С., Пернис В.Х., Минаева О., Ли М., Гольцман Г., Сергиенко А.В. и др. (сентябрь 2019 г.). «Генерация и выборка квантовых состояний света в кремниевом чипе» . Физика природы . 15 (9): 925–929. arXiv : 1812.03158 . Бибкод : 2019NatPh..15..925P . дои : 10.1038/s41567-019-0567-8 . ISSN   1745-2473 . S2CID   116319724 .
  51. ^ Десятов, Борис; Шамс-Ансари, Амирхассан; Чжан, Миан; Ван, Ченг; Лончар, Марко (2019). «Интегрированная видимая фотоника со сверхмалыми потерями с использованием тонкопленочного ниобата лития». Оптика . 6 (3): 380. arXiv : 1902.08217 . дои : 10.1364/optica.6.000380 . S2CID   102331500 .
  52. ^ Штайнер Т.Дж., Кастро Дж.Э., Чанг Л., Данг К., Се В., Норман Дж., Бауэрс Дж.Э., Муди Дж. (март 2021 г.). «Генерация ультраярких пар запутанных фотонов из микрокольцевого резонатора AlGaAs-на-изоляторе» . PRX Квантум . 2 : 010337. arXiv : 2009.13462 . дои : 10.1103/PRXQuantum.2.010337 . S2CID   221970915 .
  53. ^ Маршалл Г.Д., Полити А., Мэтьюз Дж.К., Деккер П., Амс М., Уитфорд М.Дж., О'Брайен Дж.Л. (июль 2009 г.). «Лазерные волноводные фотонные квантовые схемы». Оптика Экспресс . 17 (15): 12546–54. arXiv : 0902.4357 . Бибкод : 2009OExpr..1712546M . дои : 10.1364/OE.17.012546 . ПМИД   19654657 . S2CID   30383607 .
  54. ^ Сансони Л., Шаррино Ф., Валлоне Дж., Маталони П., Креспи А., Рампони Р., Оселламе Р. (ноябрь 2010 г.). «Измерение поляризационно-запутанного состояния на чипе». Письма о физических отзывах . 105 (20): 200503. arXiv : 1009.2426 . Бибкод : 2010PhRvL.105t0503S . doi : 10.1103/PhysRevLett.105.200503 . ПМИД   21231214 . S2CID   31712236 .
  55. ^ Креспи А., Рампони Р., Озелламе Р., Сансони Л., Бонджоанни И., Шаррино Ф. и др. (ноябрь 2011 г.). «Интегрированные фотонные квантовые вентили для поляризационных кубитов» . Природные коммуникации . 2 : 566. arXiv : 1105.1454 . Бибкод : 2011NatCo...2..566C . дои : 10.1038/ncomms1570 . ПМЦ   3482629 . ПМИД   22127062 .
  56. ^ Корриелли Дж., Креспи А., Джеремия Р., Рампони Р., Сансони Л., Сантинелли А. и др. (июнь 2014 г.). «Вращающиеся волновые пластинки в интегральной волноводной оптике» . Природные коммуникации . 5 : 4249. Бибкод : 2014NatCo...5.4249C . дои : 10.1038/ncomms5249 . ПМЦ   4083439 . ПМИД   24963757 .
  57. ^ Хейльманн Р., Грефе М., Нольте С., Самейт А. (февраль 2014 г.). «Операции с произвольными фотонными волновыми пластинами на чипе: реализация Адамара, Паули-X и вращательных вентилей для поляризационных кубитов» . Научные отчеты . 4 : 4118. Бибкод : 2014NatSR...4E4118H . дои : 10.1038/srep04118 . ПМЦ   3927208 . ПМИД   24534893 .
  58. ^ Креспи А., Сансони Л., Делла Валле Г., Чаамей А., Рампони Р., Шаррино Ф. и др. (март 2015 г.). «Статистика частиц влияет на квантовый распад и интерференцию Фано». Письма о физических отзывах . 114 (9): 090201. arXiv : 1409.8081 . Бибкод : 2015PhRvL.114i0201C . doi : 10.1103/PhysRevLett.114.090201 . ПМИД   25793783 . S2CID   118387033 .
  59. ^ Грефе М., Хейльманн Р., Перес-Лейха А., Кейл Р., Дрейсов Ф., Генрих М. и др. (31 августа 2014 г.). «Встроенная генерация однофотонных W-состояний высокого порядка». Природная фотоника . 8 (10): 791–795. Бибкод : 2014NaPho...8..791G . дои : 10.1038/nphoton.2014.204 . S2CID   85442914 .
  60. ^ Спаньоло Н., Вителли С., Апаро Л., Маталони П., Шаррино Ф., Креспи А. и др. (2013). «Трехфотонная бозонная коалесценция в интегрированном триттере». Природные коммуникации . 4 : 1606. arXiv : 1210,6935 . Бибкод : 2013NatCo...4.1606S . дои : 10.1038/ncomms2616 . ПМИД   23511471 . S2CID   17331551 .
  61. ^ Креспи А., Оселламе Р., Рампони Р., Бентивенья М., Фламини Ф., Спаньоло Н. и др. (февраль 2016 г.). «Закон подавления квантовых состояний в трехмерном чипе фотонного быстрого преобразования Фурье» . Природные коммуникации . 7 : 10469. Бибкод : 2016NatCo...710469C . дои : 10.1038/ncomms10469 . ПМЦ   4742850 . ПМИД   26843135 .
  62. ^ Барклай, ЧП; Фу, К.М.; Сантори, К.; Босолей, Р.Г. (2009). «Гибридный фотонно-кристаллический резонатор и волновод для связи с алмазными NV-центрами» . Оптика Экспресс . 17 (12): 9588–10101. arXiv : 0904.0500 . дои : 10.1364/oe.17.009588 . ПМИД   19506607 . S2CID   16970887 . Проверено 05 марта 2023 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Integrated_quantum_photonics&oldid=1227644216"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b5442ad5eef60dffac693bc1f08114c6__1717708800
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b5/c6/b5442ad5eef60dffac693bc1f08114c6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Integrated quantum photonics - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)