面向可编程光子电路的通用低深度双单位化设计
光学
2026-01-13 v2 量子物理
摘要
大规模可编程光子电路实现通用矩阵-向量乘法对古典和量子信息处理至为重要。然而，由于高损耗、硬件误差以及可编程性难题，此目标受到阻碍。我们提出了一种增强型可编程光子电路架构，旨在最小化电路深度并实现解析化可编程性——这两项属性在以往电路设计中均未实现。我们的方案利用了将一般非单位矩阵表示为两个单位化矩阵之和的这一此前被忽视的表述方式。类似于基于奇异值分解的传统电路，基于单位化-和构成的电路继承了其组成单位化电路的优势。总体而言，我们的方案相较于既有方法，为矩阵-向量乘法提供了显著性的改进方案。
引用
@article{arxiv.2504.19358,
title = {Universal low-depth two-unitary design of programmable photonic circuits},
author = {S. A. Fldzhyan and M. Yu. Saygin and S. S. Straupe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19358},
year = {2026}
}