光物理学：プログラム可能なフォトニック回路

集積化フォトニック技術の成熟度が高まるにつれ、チップ表面に、より大規模で複雑なフォトニック回路を形成できるようになってきている。現在、こうした回路の大半は特定用途向けに設計されているが、複雑さが増したことで、メッシュ状のオンチップ導波路、調整可能なビームカプラー、光位相シフターを通して、さまざまな機能をソフトウエアを使ってプログラムできる新世代のフォトニック回路が導入された。本論文では、フォトニック構成要素と回路アーキテクチャーの最近の開発を含むこの新興技術の現状と、電子制御とプログラミングの戦略について考察する。我々は、線形行列演算、量子情報処理、マイクロ波フォトニクスにおける応用の可能性を取り上げるとともに、こうした汎用チップが、カスタムチップの作製を必要とせずに新規の光学的機能を試作するための高レベルプラットフォームを提供することによって、将来のフォトニック回路の開発をどのように加速できるかを検討する。

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