2022 Roadmap on integrated quantum photonics - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Physics: Photonics Année : 2022

2022 Roadmap on integrated quantum photonics

Galan Moody
Volker Sorger
  • Fonction : Auteur
Daniel Blumenthal
Paul Juodawlkis
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William Loh
  • Fonction : Auteur
Cheryl Sorace-Agaskar
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Alex Jones
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Krishna Balram
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Jonathan Matthews
Anthony Laing
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Marcelo Davanco
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Lin Chang
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John Bowers
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Niels Quack
Christophe Galland
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Igor Aharonovich
Martin Wolff
Carsten Schuck
Neil Sinclair
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Marko Lončar
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Tin Komljenovic
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David Weld
Shayan Mookherjea
Sonia Buckley
Marina Radulaski
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Stephan Reitzenstein
Benjamin Pingault
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Bartholomeus Machielse
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Debsuvra Mukhopadhyay
Alexey Akimov
Aleksei Zheltikov
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Girish Agarwal
Kartik Srinivasan
Juanjuan Lu
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Hong Tang
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Wentao Jiang
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Timothy Mckenna
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Amir Safavi-Naeini
Stephan Steinhauer
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Ali Elshaari
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Val Zwiller
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Paul Davids
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Nicholas Martinez
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Michael Gehl
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John Chiaverini
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Karan Mehta
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Jacquiline Romero
Navin Lingaraju
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Andrew Weiner
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Daniel Peace
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Robert Cernansky
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Mirko Lobino
Eleni Diamanti
Ryan Camacho
  • Fonction : Auteur

Résumé

Abstract Integrated photonics will play a key role in quantum systems as they grow from few-qubit prototypes to tens of thousands of qubits. The underlying optical quantum technologies can only be realized through the integration of these components onto quantum photonic integrated circuits (QPICs) with accompanying electronics. In the last decade, remarkable advances in quantum photonic integration have enabled table-top experiments to be scaled down to prototype chips with improvements in efficiency, robustness, and key performance metrics. These advances have enabled integrated quantum photonic technologies combining up to 650 optical and electrical components onto a single chip that are capable of programmable quantum information processing, chip-to-chip networking, hybrid quantum system integration, and high-speed communications. In this roadmap article, we highlight the status, current and future challenges, and emerging technologies in several key research areas in integrated quantum photonics, including photonic platforms, quantum and classical light sources, quantum frequency conversion, integrated detectors, and applications in computing, communications, and sensing. With advances in materials, photonic design architectures, fabrication and integration processes, packaging, and testing and benchmarking, in the next decade we can expect a transition from single- and few-function prototypes to large-scale integration of multi-functional and reconfigurable devices that will have a transformative impact on quantum information science and engineering.

Dates et versions

hal-03874171 , version 1 (27-11-2022)

Identifiants

Citer

Galan Moody, Volker Sorger, Daniel Blumenthal, Paul Juodawlkis, William Loh, et al.. 2022 Roadmap on integrated quantum photonics. Journal of Physics: Photonics, 2022, 4 (1), pp.012501. ⟨10.1088/2515-7647/ac1ef4⟩. ⟨hal-03874171⟩
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