在云端光子处理器上单光子八模寄存器中嵌套沃尔什奇偶校验滤波器的特性分析

该团队在Quandela的Belenos云端光子处理器上,于一个单光子八模空间寄存器中实现了两种嵌套的沃尔什奇偶校验滤波器。这些模式由立方体 \(Q_3\) 的顶点索引。滤波器实现了经典的 \([8,7,2]\) 单奇偶校验码、零和中性子空间 \(\mathcal{N}\) 以及 \([8,4,4]\) 扩展汉明码,即带有一个直流通道和三个面奇偶校验伴随式通道的奇偶校验子空间 \(\mathcal{S}\subset\mathcal{N}\)。这些是经典编码的第一量子化路径/模式编码:该实验验证了泄漏抑制和伴随式路由,而非纠错或抗光子丢失能力,且所有概率均以事后选择的单光子探测为条件。在超过34万次探测中,中性输入显示残余直流端口泄漏为 \(0.02\%\)-\(1.1\%\)(平均 \(0.6\%\)),相对于理想 \(0.125\) 直流捕获基线实现了约21倍的抑制,相对于实测的非中性控制实现了31.6倍的抑制。注入的直流污染产生了单调的软错误信号,三个面奇偶校验伴随式通道以 \(94\)-\(99\%\) 的选择性路由至预测端口。一个保持扇区的幺正核心在单次至三次应用中将泄漏保持在远低于非中性控制的水平,其差异主要由校准和编译系统误差主导,而非门循环物理机制。该团队量化了这些限制,包括固定模式分离器偏差、\(\pm 0.02\) 校准偏移以及接近 \(10^{-3}\) 泄漏水平的编译散射,并报告了一次Hong-Ou-Mandel退化事件,其中抑制现象消失并在重新校准后恢复。
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提交arXiv: 2026-06-16 19:01

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