多モード光ファイバーによるプログラム可能な線形量子ネットワーク

再構成可能な量子回路は、スケーラブルな量子技術を実現するのに不可欠な構成要素である。これは、高度な干渉計の開発を通して線形光学で実現されている。そうした光ネットワークは、小規模量子回路の制御の実証に成功しているが、より大きな次元へスケールアップするのはかなり困難である。今回我々は、多モード光ファイバーの使用と高度な波面整形技術に基づく、再構成可能な光ネットワークを実現する潜在的にスケーラブルな方法を実証する。我々は、光ファイバーの空間モードと偏光モードを含むネットワークをプログラムし、2光子量子状態を使って、今回の方法の正確さとロバスト性を実験的に確認した。特に我々は、調節可能なコヒーレント吸収実験をエミュレートすることによって、今回のプラットフォームの再構成可能性を例証している。今回の結果は、信頼性のある再プログラム可能な線形変換を実証することによって、量子情報処理における、波面整形がもたらす複雑な媒体の潜在能力を、スケールアップの可能性と共に浮き彫りにしている。