Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sơ đồ quang học toàn bộ cho việc thực hiện các cổng lượng tử tri-trạng thái Pauli-X, Y và Z sử dụng mã hóa pha
Tóm tắt
Các cổng logic lượng tử là các khối xây dựng cơ bản của hệ thống tính toán lượng tử. Các cổng lượng tử Pauli-X, Y và Z với một qubit rất nổi tiếng trong cộng đồng tính toán lượng tử. Trong bài báo này, chúng tôi phát triển các cổng lượng tử Pauli-X, Y và Z tri-trạng thái bằng cách sử dụng kỹ thuật mã hóa pha của ánh sáng. Cơ chế mã hóa pha này giúp việc thực hiện các cổng này dễ dàng hơn ngay cả với cách tiếp cận tri-trạng thái. Khi ánh sáng được sử dụng để đại diện cho tín hiệu, người ta có thể khai thác tính song song trong quá trình thực hiện.
Từ khóa
#cổng lượng tử #Pauli-X #Pauli-Y #Pauli-Z #kỹ thuật mã hóa pha #ánh sáng #tính toán lượng tử #tri-trạng tháiTài liệu tham khảo
MUKHOPADHYAY S. Role of optics in superfast information processing[J]. Indian journal of physics, 2010, 84(8): 1069–1074.
VITELLI C, SPAGNOLO N, APARO L, et al. Joining the quantum state of two photons into one[J]. Nature photonics, 2013, 7: 521–526.
BARENCO A, BENNETT C H, CLEVE R, et al. Elementary gates for quantum computation[J]. Physical review A, 1995, 52: 3457–3467.
GHOSH B, BISWAS S, MUKHOPADHYAY S. A novel method of all-optical wavelength encoded logic and inhibitor operations with dibit representation technique[J]. Optik, 2015, 126(4): 483–489.
YARIV A. Photonics-optical electronics in modern communication[M]. 6th ed. New York: Oxford University Press, 2007.
GHATAK A, THYAGARAJAN K. Optical electronics[M]. New Delh: Cambridge University Press, 2008.
JONES J A. Nested composite NOT gates for quantum computation[J]. Physics letters A, 2013, 377(40): 2860–2862.
DEY S, MUKHOPADHYAY S. Implementation of alloptical Pauli-Y gate by the integrated phase and polarization encoding[J]. IET optoelectronics, 2018, 12(4): 176–179.
DEY S, MUKHOPADHYAY S. Approach of implementing phase encoded quantum square root of NOT gate[J]. Electronics letters, 2017, 53(20): 1375–1377.
DEY S, MUKHOPADHYAY S. All-optical integrated square root of Pauli-Z gates using polarization and phase encoding[J]. Journal of optics, 2019, 48 (8): 520–526.
MANDAL M, MUKHOPADHYAY S. Photonic scheme for implementing quantum square root controlled Z gate using phase and intensity encoding of light[J]. IET optoelectronics, 2021, 15(31): 52–60.
SARKAR B, MUKHOPADHYAY S. An all-optical system for implementing integrated Hadamard-Pauli quantum logic[J/OL]. Journal of optical communications, 2019 [2021-7-15]. https://doi.org/10.1515/joc-2019-0093.
MANDAL M, MUKHOPADHYAY S. Implementation of quantum optical phase shift gate adopting multi-passing technique in lithium niobate based electro-optic crystal[M]//SINGH K, GUPTA A K, KHARE S, et al. ICOL-2019, Proceedings of the international conference on optics and electro-optics. Singapore: Springer, 2021, 258: 687–690.
DEY S, MUKHOPADHYAY S. All-optical high frequency clock pulse generator using the feedback mechanism in Toffoli gate with Kerr material[J]. Journal of nonlinear optical physics & materials, 2016, 25(1): 1650012.
DE P, RANWA S, MUKHOPADHYAY S. Implementation of all-optical Toffoli gate by 2D Si-air photonic crystal[J]. IET optoelectronics, 2021, 15(3): 139–148.
DEY S, DE P, MUKHOPADHYAY S. An all-optical implementation of Fredkin gate using Kerr effect[J]. Optoelectronics Letters, 2019, 15(4): 317–320.
SARKAR B, MUKHOPADHYAY S. All optical scheme for implementing an integrated Pauli’s X, Y and Z quantum gates with optical switches[J]. Journal of optics, 2017, 46(2): 143–148.
GORAI S K, PAL A, MUKHOPADHYAY S. All-optical frequency encoded inversion operation with tristate logic using reflecting semiconductor optical amplifiers[J]. Optik, 2010, 121(16): 1462–1465.
GARAI S K. A scheme of developing frequency encoded tristate-optical operations using semiconductor optical amplifier[J]. Journal of modern optics, 2010, 57(6): 419–428.