二光子高次元干渉による光量子モジュールの効率的評価

量子情報技術の急速な進展により、特に光量子回路において、モジュールの信頼性がシステムの性能に直接影響を与えるため、量子モジュールの精密なテストとキャリブレーションの需要が高まっています。このニーズに応えるために、高次元のホン＝オウ＝マンデル干渉に基づく二光子量子モジュール評価法を提案します。私たちの方法は、多自由度フォトンエンコーディングを使用して、光量子モジュールの迅速かつ正確な評価を可能にします。従来の量子プロセストモグラフィーや直接的な忠実度推定と比較して、私たちの方法は実装を簡略化するだけでなく、必要な測定リソースを大幅に最小化します。特に、システムの次元がスケールするにつれてリソース需要が不変であり、高次元量子システムにおいても効率的な評価が確保されます。この方法は、プログラム可能なシリコンフォトニックチップ上で検証され、光量子モジュールの性能を正確に評価する能力を示し、リソース消費を大幅に削減します。この量子モジュール評価法は、光量子情報技術分野での広範な応用の可能性を秘めています。