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特定の計算に特化した非万能型量子コンピュータである量子ウォークシミュレーションや量子ボソンサンプリングが注目され、平面光回路技術の進歩とともに大規模化が試みられている。本研究は、二者択一的なアプローチとして偏波保持ファイバ（PMF）系による極めて簡素かつ低損失な系による時間多重型多光子干渉回路を提案し、それによって非万能量子コンピュータ・シミュレータの大規模実装が可能かを検証するものである。平成29年度においてはPMF系による2光子干渉の原理検証に成功し、平成30年度においては量子ウォークのように1次の干渉が必須となるような系を実現する安定化偏波干渉計の実現可能性を検討してきた。本年度は、量子ウォーク回路の実現を目指し、多段偏波干渉計構築を実施した。長さ100 mのPMFファイバをそのスロー（S）軸同士が45度となるように4本多段接続した。各PMF（100 m）のS軸とファスト（F）軸間の相対的伝搬遅延は128 ps（波長1550 nm）であり、繰り返し周波数7.8 GHzの時間多重パルス列に対する多重干渉計となっていることを確認した。干渉計1つに対する干渉明瞭度は～99%であり、光路長・相対位相差はPMFの局所加熱によって制御され、その安定性も良好であった（簡易断熱ケースのみでも100秒以上S-F軸間の位相差が安定）。干渉計の性能評価に用いた波長1550 nmパルスレーザー光のパルス幅は30 psであり、多段接続する際のPMF長の誤差が1 m程度あったとしても、1次の干渉明瞭度に大きな劣化は見られなかった。15個のビームスプリッタ―を含む空間多重系（アダマールゲート量子ウォーク回路）と等価である系をPMF4本とファイバ偏波スプリッター1本を直列接続することのみで構築した。
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