基于FPGA的光子量子计算应用前馈系统

现场可编程门阵列为新兴量子与光子技术中的实时信号处理提供了一种高性能解决方案。该团队提出了一种基于FPGA的快速前馈系统,该系统集成了高量子效率的全光纤零差探测器,以支持对连续变量(CV)测量型量子信息处理(MB-QIP)协议至关重要的低延迟信号处理。CV MB-QIP通常依赖通过前馈实现的自适应测量和/或位移来达到可扩展性和普适性,但现有实现方案通常在后处理中处理这些操作,限制了其实时应用能力。该研究团队的系统可实时执行信号采集、调理和逻辑运算,满足光子量子计算协议的严格延迟要求。该探测器在1 GHz频率下、使用4 mW线性振荡器时展现出15 dB的高消光比,量子效率超过95%,系统总延迟为196 ns。该工作凸显了FPGA在弥合光子技术中理论模型与物理实现之间差距方面的作用。

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提交arXiv: 2026-06-02 11:18

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