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集成光子学中量子迷宫的快速逃逸

量子物理 2016-06-08 v1 无序系统与神经网络 光学

摘要

通过探索具有多个决策分支的不同路径以到达出口,从而从复杂迷宫中逃逸,一直是一项极具挑战性且引人入胜的任务。波场和量子物体可以通过干涉效应并行探索复杂结构,但这未必能导致更高效的传输。在此,受生物能量传输现象最新观测结果的启发,我们展示了量子行走者如何通过部分抑制干涉的存在而高效地到达迷宫输出端。具体而言,我们从理论上证明了,随着迷宫尺寸的增加,其传输效率相较于纯量子和经典方法有了前所未有的提升。此外,我们通过将迷宫问题映射到由相干光探测的集成波导阵列中,对这些混合传输现象进行了实验研究,从而成功验证了我们的理论结果。这些成果可能推动未来仿生光子学技术的发展,以实现更高效的传输和计算。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.06438,
  title  = {Fast Escape from Quantum Mazes in Integrated Photonics},
  author = {Filippo Caruso and Andrea Crespi and Anna Gabriella Ciriolo and Fabio Sciarrino and Roberto Osellame},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06438},
  year   = {2016}
}

备注

13 pages, 10 figures