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  Digital Discovery of 100 diverse Quantum Experiments with PyTheus

Ruiz-Gonzalez, C., Arlt, S., Petermann, J., Sayyad, S., Jaouni, T., Karimi, E., Tischler, N., Gu, X., & Krenn, M. (2022). Digital Discovery of 100 diverse Quantum Experiments with PyTheus. arXiv,.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-4963-4 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-5136-D
資料種別: 成果報告書

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2210.09980.pdf (全文テキスト（全般）), 4MB
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https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-4965-2
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2210.09980.pdf
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https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-4966-1
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Screenshot 2022-10-19 at 12.50.20.png
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-

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作成者

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 作成者:
Ruiz-Gonzalez, Carlos1, 著者
Arlt, Sören1, 著者
Petermann, Jan1, 著者
Sayyad, Sharareh2, 著者
Jaouni, Tareq3, 著者
Karimi, Ebrahim1, 3, 著者
Tischler, Nora4, 著者
Gu, Xuemei1, 著者
Krenn, Mario1, 著者
所属:
1Krenn Research Group, Marquardt Division, Max Planck Institute for the Science of Light, Max Planck Society, Staudtstraße 2, 91058 Erlangen, DE, ou_3345237              
2Kunst Research Group, Marquardt Division, Max Planck Institute for the Science of Light, Max Planck Society, Staudtstraße 2, 91058 Erlangen, DE, ou_3345236              
3Nexus for Quantum Technologies, University of Ottawa, K1N 5N6, ON, Ottawa, Canada, ou_persistent22              
4Centre for Quantum Computation and Communication Technology (Australian Research Council), Centre for Quantum Dynamics, Griffith University, Brisbane, Australia, ou_persistent22              

内容説明

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キーワード: Quantum Physics, quant-ph
 要旨: Photons are the physical system of choice for performing experimental tests of the foundations of quantum mechanics. Furthermore, photonic quantum technology is a main player in the second quantum revolution, promising the development of better sensors, secure communications, and quantum-enhanced computation. These endeavors require generating specific quantum states or efficiently performing quantum tasks. The design of the corresponding optical experiments was historically powered by human creativity but is recently being automated with advanced computer algorithms and artificial intelligence. While several computer-designed experiments have been experimentally realized, this approach has not yet been widely adopted by the broader photonic quantum optics community. The main roadblocks consist of most systems being closed-source, inefficient, or targeted to very specific use-cases that are difficult to generalize. Here, we overcome these problems with a highly-efficient, open-source digital discovery framework PyTheus, which can employ a wide range of experimental devices from modern quantum labs to solve various tasks. This includes the discovery of highly entangled quantum states, quantum measurement schemes, quantum communication protocols, multi-particle quantum gates, as well as the optimization of continuous and discrete properties of quantum experiments or quantum states. PyTheus produces interpretable designs for complex experimental problems which human researchers can often readily conceptualize. PyTheus is an example of a powerful framework that can lead to scientific discoveries -- one of the core goals of artificial intelligence in science. We hope it will help accelerate the development of quantum optics and provide new ideas in quantum hardware and technology.

資料詳細

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 日付: 2022-10-18
 出版の状態: オンラインで出版済み
 ページ: 44 pages, 62 figures, comments welcome!
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子（DOI, ISBNなど）: arXiv: 2210.09980
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: arXiv
種別: 法令解説
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: -
ページ: - 巻号: - 通巻号: 2210.09980 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: -