特許 7540024 高速周波数同調可能光学リレーおよび使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】高速周波数同調可能光学リレーおよび使用方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/33 20060101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

G02F1/33

【請求項の数】 3

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023020781

(22)【出願日】2023-02-14

(65)【公開番号】P2023119587

(43)【公開日】2023-08-28

【審査請求日】2023-04-10

(31)【優先権主張番号】63/268,087

(32)【優先日】2022-02-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/156,472

(32)【優先日】2023-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522047446

【氏名又は名称】クオンティニュアム エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】イヴァイロ・サシュコフ・マディヤロフ

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１１０４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２９５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３４８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７５３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５０３８３５９（ＵＳ，Ａ）

【文献】RIZA, Nabeel A，Acousto-optically switched optical delay lines，Optics Communications，1998年01月，Vol. 145, No. 1-6，pp.15-20，DOI: 10.1016/S0030-4018(97)00377-5

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／００－１／１２５

１／２１－７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二重パス構成で、（ａ）ＡＯＤの第１の側からＡＯＤに向けた第１の方向に伝搬する入力光学ビーム、および（ｂ）電気駆動信号を受けるように構成された１つの音響光学デバイス（ＡＯＤ）であって、前記第１の方向は、前記ＡＯＤに中心軸によって定義される、ＡＯＤと、
前記ＡＯＤの前記第１の側に配置された複数の出力光学素子を備える出力光学素子アレイであって、前記複数の出力光学素子の各出力光学素子は、第２の方向に平行または逆平行のいずれかに実質的に伝搬するそれぞれの出力光学ビームを提供するように構成され、前記複数の出力光学素子は、第３の方向に互いから間隔を置いて配置され、前記第１の方向、前記第２の方向、及び、前記第３の方向は、互いに直交する、出力光学素子アレイと、
前記ＡＯＤの第２の側に配置された複数の反射光学アセンブリであって、前記ＡＯＤの前記第２の側は前記ＡＯＤの前記第１の側に対向しているアセンブリと、
前記ＡＯＤと前記複数の反射光学アセンブリの間に配置された並列化レンズと、
を備え、
前記複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは前記複数の出力光学素子の出力光学素子に対応し、
前記複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは、前記ＡＯＤの前記第２の側に前記ＡＯＤを励起させ、前記並列化レンズを通して伝搬される中間光学ビームの少なくとも一部分を、前記並列化レンズを介して前記ＡＯＤに戻させるように構成されており、
前記複数の反射光学アセンブリは、前記第２の方向において互いに間隔を置いて配置される、周波数同調可能光学リレー。

【請求項2】

前記複数の出力光学素子の各出力光学素子および各反射光学アセンブリは、前記電気駆動信号のそれぞれの周波数範囲に対応し、かつ、前記複数の反射光学アセンブリのそれぞれの反射光学アセンブリに対応する前記それぞれの周波数範囲は、前記ＡＯＤに対する前記それぞれの反射光学アセンブリの少なくとも１つの構成部品の物理的位置によって判断される、請求項１に記載の周波数同調可能光学リレー。

【請求項3】

前記複数の出力光学素子の各出力光学素子に対応する前記それぞれ周波数範囲は、前記第３の方向における前記複数の出力光学素子それぞれの位置に基づいて決定される、請求項２に記載の周波数同調可能光学リレー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２２年２月１６日出願の米国特許出願第６３／２６８，０８７号の優先権を主張するものである。

【0002】

様々な実施形態は、高速周波数同調可能光学リレーを含む光学ビーム運搬システムに関する。様々な実施形態は、高速周波数同調可能光学リレーを使用して光学ビームを提供することに関する。

【背景技術】

【0003】

様々な応用例では、光学ビームは１つまたは複数の利用位置に設けられてもよい。例えば、原子、イオン、分子、および／またはその他は利用位置に配置されてもよく、１つまたは複数の光学ビームは、原子、イオン、分子、および／またはその他と相互作用するように利用位置に設けられてもよい。システムは、光学ビームを提供することが可能であることが望ましい複数の利用位置を含んでもよい。レーザの金銭的および物理的空間費用により、システムが各利用位置用のレーザを含むことは非現実的である。しかし、１つのレーザから多数の利用位置に光学ビームを提供するための従来の技術は、それぞれが多数の電子光学デバイス（ＥＯＤ、例えば電子光学変調器、電子光学偏光器）を含む光学リレーの使用を含む。しかし、これらの従来の光学リレーはまた、かなりの金銭的および物理的空間費用を有する。適用された努力、創造力および革新を通して、このような光学ビーム運搬システムの多くの欠点は、本発明の実施形態により構成された解決法を開発することによって解決され、その多くの例が本明細書に詳細に記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例示的実施形態は、高速周波数同調可能光学リレー、高速周波数同調可能光学リレーを含むシステム、およびその使用のための方法を提供する。様々な実施形態では、高速周波数同調可能光学リレーは、１つの音響光学デバイス（ＡＯＤ、例えば音響光学変調器、音響光学偏光器、および／またはその他）を備えている。様々な実施形態では、高速周波数同調可能光学リレーは、１００ｎｓから１００μｓの範囲のタイムスケール（例えば、数マイクロ秒）で出力光学ビーム構成間で切り換わるように配置および／または構成されている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様によると、周波数同調可能光学リレーが提供される。例示的実施形態では、光学リレーは、二重パス構成で、（ａ）ＡＯＤの第１の側からＡＯＤに向けた第１の方向に伝搬する入力光学ビーム、および（ｂ）電気駆動信号を受けるように構成された１つの音響光学デバイス（ＡＯＤ）を備えている。光学リレーはさらに、ＡＯＤの第１の側に配置された複数の出力光学素子を備える出力光学素子アレイを備えている。複数の出力光学素子の各出力光学素子は、第２の方向に平行または逆平行のいずれかに実質的に伝搬するそれぞれの出力光学ビームを提供するように構成されている。複数の出力光学素子は、第３の方向に互いから間隔を置いて配置されている。第３の方向は、第１の方向および第２の方向の両方に交差する。

【0006】

例示的実施形態では、光学リレーはさらに、ＡＯＤの第２の側に配置された複数の反射光学アセンブリであって、ＡＯＤの第２の側はＡＯＤの第１の側に対向しているアセンブリと、ＡＯＤと複数の反射光学アセンブリの間に配置された並列化レンズとを備え、複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは複数の出力光学素子の出力光学素子に対応し、複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは、ＡＯＤの第２の側にＡＯＤを励起させ、並列化レンズを通して伝搬される中間光学ビームの少なくとも一部分を並列化レンズを介してＡＯＤに戻させるように構成されている。

【0007】

例示的実施形態では、複数の出力光学素子の各出力光学素子および各反射光学アセンブリは、電気駆動信号のそれぞれの周波数範囲に対応する。

【0008】

例示的実施形態では、複数の反射光学アセンブリのそれぞれの反射光学アセンブリに対応するそれぞれの周波数範囲は、ＡＯＤに対するそれぞれの反射光学アセンブリの少なくとも１つの構成部品の物理的位置によって判断される。

【0009】

例示的実施形態では、複数の出力光学素子のそれぞれの出力光学素子に対応するそれぞれの周波数範囲は、第３の方向でそれぞれの出力光学素子の位置に基づいて判断される。

【0010】

例示的実施形態では、複数の出力光学素子のそれぞれの出力光学素子に対応するそれぞれの周波数範囲は、第１の方向および第２の方向にそれぞれの出力光学素子の位置と独立している。

【0011】

例示的実施形態では、それぞれの周波数範囲は、１から２０ＭＨｚの範囲幅を有する。

【0012】

例示的実施形態では、複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは、逆反射プリズムを備えている。

【0013】

例示的実施形態では、複数の反射光学アセンブリの少なくとも１つの反射光学アセンブリは、中間ビームの少なくとも一部分を少なくとも１つの反射光学アセンブリの逆反射プリズムに案内するように構成された鋭いエッジの鏡を備えている。

【0014】

例示的実施形態では、並列化レンズは猫目レンズである。

【0015】

例示的実施形態では、並列化レンズは焦点長さを画定し、並列化レンズは焦点長さに対応するＡＯＤからの距離に配置されている。

【0016】

例示的実施形態では、複数の出力光学素子は、２から８個の構成素子を備えている。

【0017】

例示的実施形態では、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルは、複数の出力光学素子のうちどの１つまたは複数の出力光学素子がそれぞれの出力光学ビームを提供するかを制御する。

【0018】

例示的実施形態では、ＡＯＤは、電気駆動信号に少なくとも部分的に基づいて、入力光学ビームの周波数プロファイルを変調するように構成されている。

【0019】

別の態様によると、光学ビーム運搬システムが提供される。例示的実施形態では、光学ビーム運搬システムは、それぞれのビーム源からそれぞれの入力光学ビームを受け、それぞれの周波数同調可能光学リレーにそれぞれの入力光学ビームを提供するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の入力光学経路を備えている。光学ビーム運搬システムは、それぞれの周波数同調可能光学リレーを含む１つまたは複数の周波数同調可能光学リレーを備えている。それぞれの周波数同調可能光学リレーは、二重パス構成で、（ａ）ＡＯＤの第１の側からＡＯＤに向けて第１の方向に伝搬するそれぞれの入力光学ビーム、および（ｂ）それぞれの電気駆動信号を受けるように構成された１つの音響光学デバイス（ＡＯＤ）を備えている。それぞれの周波数同調可能光学リレーはさらに、ＡＯＤの第１の側に配置された複数の出力光学素子を備える出力光学素子アレイを備えている。複数の出力光学素子の各出力光学素子は、第２の方向に平行または逆平行のいずれかに実質的に伝搬するそれぞれの出力光学ビームを提供するように構成されている。複数の出力光学素子は、第３の方向に互いに間隔を置いて配置されている。第３の方向は、第１の方向および第２の方向の両方に交差する。光学ビーム運搬システムはさらに、それぞれの出力光学素子からそれぞれの出力光学ビームを受け、少なくとも１つのそれぞれのビーム利用位置にそれぞれの出力光学ビームを提供するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の出力光学経路を備えている。

【0020】

例示的実施形態では、少なくとも１つのそれぞれのビーム利用位置は、原子物体制約装置内の少なくとも１つの位置である。

【0021】

例示的実施形態では、それぞれの周波数同調可能光学リレーはさらに、ＡＯＤの第２の側に配置された複数の反射光学アセンブリであって、ＡＯＤの第２の側はＡＯＤの第１の側に対向しているアセンブリと、ＡＯＤと複数の反射光学アセンブリの間に配置された並列化レンズとを備え、複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは複数の出力光学素子の出力光学素子に対応し、複数の反射光学アセンブリの各反射光学アセンブリは、ＡＯＤをＡＯＤの第２の側に励起し、並列化レンズを通して伝搬された中間光学ビームの少なくとも一部分を並列化レンズを介してＡＯＤに戻させるように構成されている。

【0022】

例示的実施形態では、複数の出力光学素子の各出力光学素子および各反射光学アセンブリはそれぞれの電気駆動信号のそれぞれの周波数範囲に対応し、複数の反射光学アセンブリのそれぞれの反射光学アセンブリに対応するそれぞれの周波数範囲は、ＡＯＤに対するそれぞれの反射光学アセンブリの少なくとも１つの構成部品の物理的位置によって判断され、複数の出力光学素子のそれぞれの出力光学素子に対応するそれぞれの周波数範囲は、第３の方向にそれぞれの出力光学素子の位置に基づいて判断される。

【0023】

例示的実施形態では、ＡＯＤは、それぞれの電気駆動信号に少なくとも部分的に基づいて、それぞれの入力光学ビームの周波数プロファイルを変調するように構成されている。

【0024】

さらに別の態様によると、複数の光学経路の１つまたは複数に沿った光学信号の提供を制御するように構成されたコントローラによって行われる方法が提供される。例示的実施形態では、方法は、１つまたは複数のコンピュータ実行可能命令に基づいて、それぞれの光学ビームがこれに沿って提供される複数の光学経路の１つまたは複数の特定の光学経路を判断するステップと、１つまたは複数の特定の光学経路のそれぞれの１つに関連付けられたそれぞれの周波数範囲を特定するステップと、光源に入力光学ビームを提供させるステップと、それぞれの周波数範囲に対応する少なくとも１つの構成部品を備える周波数プロファイルを有する電気駆動信号をそれぞれの周波数同調可能光学リレーの音響光学デバイス（ＡＯＤ）に適用させるステップと、を含む。それぞれの周波数同調可能光学リレーは、ＡＯＤによって電気駆動信号および入力光学ビームを受けることに応じて、１つまたは複数の特定の光学経路にそれぞれの出力光学ビームを提供するように構成されている。

【0025】

このように本発明を一般的な用語で記載したが、次に、必ずしも等尺で図示されていない添付の図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】例示的実施形態による、例示的高速周波数同調可能光学リレーの略上面図である。

【図2】図１に示した例示的高速周波数同調可能光学リレーの略側面図である。

【図3】例示的実施形態による、高速周波数同調可能光学リレーを使用して利用位置に光学ビームを提供するためのプロセス、処置、および／または動作を示すフローチャートである。

【図4】例示的実施形態の高速周波数同調可能光学リレーを備える例示的捕捉イオン量子コンピュータのブロック図である。

【図5】例示的実施形態による、イオントラップ装置を備える量子コンピュータの例示的コントローラの略図である。

【図6】例示的実施形態により使用されてもよい量子コンピュータシステムの例示的演算主体の略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明を次に、本発明の全ての実施形態ではないがいくつかが示された添付の図面を参照してこれ以下により完全に記載する。実際、本発明は多くの異なる形態で実現されてもよく、本明細書に記載された実施形態に限るものとして解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。「または」（「／」とも示される）という用語は本明細書では、そうでないと記されていない限り、代替および共同の両方の意味で使用される。「例示的」および「説明的」という用語は、品質レベルの表示のない例であるように使用される。「概して」および「約」という用語は、そうでないと示されていない限り、適当なエンジニアリングおよび／または製造限界内、および／またはユーザ測定能力内であることを言う。同様の数字は、全体を通して同様の要素のことを言う。

【0028】

様々な実施形態では、システム内の多数の利用位置に光源（例えば、レーザ）によって生成される光学ビームを提供することが可能であることが望ましい可能性がある。例えば、システムは、光学トラップのアレイなどの原子、分子、および／または光学（ＡＭＯ）システム、原子物体を操作するためのシステム、および／またはその他であってもよい。様々な実施形態では、原子物体は、イオン、原子、中性またはイオン分子、および／またはその他である。例えば、システムは、光学ビームが原子物体制約装置によって制約される原子物体の冷却（例えば、交感神経冷却）、制御量子状態進化（例えば、１つまたは複数の量子ゲートを介して）、量子状態読取、および／またはその他を行うために使用され得る捕捉イオン量子コンピュータなどの量子電荷結合デバイス（ＱＣＣＤ）量子コンピュータであってもよい。別の例では、システムは、システム帯域幅を増加するための多重技術を使用する光学系通信システムであってもよい。例えば、高速周波数同調可能光学リレーの様々な実施形態は、マルチプレクサ、デマルチプレクサとして、および／またはそうでなければマルチプレックスまたはデマルチプレックス光学ビームおよび／または信号に対してアレイ導波路格子（ＡＷＧ）、エシェル格子、および／または波長／周波数選択結合素子を使用してもよい応用例で使用されてもよい。様々な実施形態では、高速周波数同調可能光学リレーは、１００ｎｓから１００μｓまでの範囲のタイムスケールで出力光学ビーム構成の間で切り換わることが可能なように配置および／または構成されている。例えば、例示的実施形態では、高速周波数同調可能光学リレーは、約４００ｎｓから４０μｓのタイムスケールで出力光学ビーム構成の間で切り換わるように配置および／または構成されている。

【0029】

高速周波数同調可能光学リレーの様々な実施形態は、単一の出力光学ビームを提供する、または複数の出力光学ビームの間で任意で入力光学パワーを分割するために、周波数同調可能光学リレーに比較的小さい形状因子、減少したパワー消費、および可撓性を提供することによって、従来の光学リレーを凌ぐ技術的改良を行う。したがって、様々な実施形態は、光学リレー、光学マルチプレクサ／デマルチプレクサ、および同様の波長／周波数選択光学構成部品の領域での様々な技術的問題に技術的解決法を提供する。

【0030】

例示的高速周波数同調可能光学リレー
図１は例示的高速周波数同調可能光学リレー１００（本明細書では、光学リレー１００とも呼ばれる）の上面図を提供し、図２は側面図を提供する。破線は、実質的に（例えば、入力光学ビーム５の光学経路によって画定されたような）第１の方向の伝搬経路を示し、点線は出力光学ビームが光学リレー１００から出るときに、第１の方向と実質的に反対の伝搬経路、および出力光学ビーム１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの光学経路を示し、鎖線は第１の方向に実質的に横切られ、第１の方向と反対の伝搬経路を示している。例えば、破線は入力ビーム経路を示し、点線は出力ビーム経路を示し、鎖線は入力および出力ビーム経路の両方であるビーム経路を示す。

【0031】

様々な実施形態では、光学リレー１００は１つのＡＯＤ１１０を備えている。例えば、様々な実施形態では、光学リレー１００は１つのＡＯＤ１１０だけを備えている。様々な実施形態では、単一のＡＯＤ１１０は、光学リレー１００の周波数同調およびビーム案内機能の両方を行うように構成されている。様々な実施形態では、ＡＯＤ１１０は音響光学偏光器である。ＡＯＤ１１０は電気入力１２０を備え、そこを通して電気駆動信号（例えば、振動無線周波数（ＲＦ）電気電圧）を受信するように構成されている。電気駆動信号は、駆動周波数プロファイルによって特徴付けられる。

【0032】

様々な実施形態では、ＡＯＤ１１０は二重パスＡＯＤとして構成されている。例えば、入力光学ビーム（例えば、レーザビームまたは他の光学信号）は、光学リレー１００の第１の側１１２からＡＯＤ１１０に入ってもよい。例えば、入力光学ビームは第１の方向（例えば、図１および図２に示すような正のｘ方向）に伝搬し、第１の側１１２からＡＯＤ１１０に入ってもよい。ＡＯＤ１１０は、光学ビームがＡＯＤ１１０を介して光学リレー１００の第２の側１１４に光学リレー１００の第１の側１１２から通過するときに、ＡＯＤ１１０の電気入力１２０を介して受信される電気駆動信号に少なくとも部分的に基づいて（例えば、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルに少なくとも部分的に基づいて）、入力光学ビームを変調および／または偏向してもよい。

【0033】

様々な実施形態では、光学ビームは、ＡＯＤ１１０を介して光学リレーの第１の側１１２に光学リレー１００の第２の側１１４からＡＯＤ１１０を通して再び伝搬される。ＡＯＤ１１０はさらに、光学ビームがＡＯＤ１１０を介して光学リレー１００の第１の側１１２まで光学リレー１００の第２の側１１４から通過するときに、ＡＯＤ１１０の電気入力１２０を介して受信される電気駆動信号に少なくとも部分的に基づいて（例えば、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルに少なくとも部分的に基づいて）光学ビームを変調および／または偏向する。したがって、１つまたは複数の出力光学ビームは、光学リレー１００の第１の側までＡＯＤ１１０から出る。

【0034】

１つまたは複数の出力光学ビームは、第１の方向と逆平行に実質的に伝搬している（例えば、負のｘの方向に実質的に伝搬している）。例えば、第２の方向（例えば、図１および図２に示すようなｙ方向）の１つまたは複数の出力光学ビームの伝搬の成分（例えば、それぞれのグループ速度の成分）は、実質的にゼロに等しい。第３の方向（例えば、図１および図２に示すようなｚ方向）の１つまたは複数の出力光学信号の伝搬の成分（例えば、それぞれのグループ速度の成分）はゼロではなくてもよいが、第１の方向の１つまたは複数の出力光学信号の伝搬のそれぞれの成分（例えば、それぞれのグループ速度の成分）の振幅より小さい振幅を有してもよい。様々な実施形態では、第１、第２、および第３の方向はそれぞれ交差する。様々な実施形態では、第１、第２、および第３の方向は基本セットの３次元空間である。例えば、第１、第２、および第３の方向は直交する座標セット（例えば、デカルト座標セット）を画定してもよい。

【0035】

光学リレー１００はさらに、出力光学素子アレイを備えている。様々な実施形態では、出力光学素子アレイは、複数の出力光学素子１６０（例えば、１６０Ａ、１６０ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄ）を備えている。様々な実施形態では、複数の出力光学素子はそれぞれ、それぞれのチャネルまたは出力光学経路に結合されている。例えば、出力光学経路は、それぞれのビーム利用位置に対応する出力光学素子１６０によってそこに提供された出力光学ビームを提供するように構成されている。様々な実施形態では、ビーム利用位置は、特定の位置、一連のまたは一続きの特定の位置、空間内の１、２または３次元領域、および／または出力光学ビームを使用して１つまたは複数の機能を行う（例えば、原子物体の制御量子状態進化を引き起こす、光学トラップを形成する、光子回路の光学センサおよび／または構成部品に入射する、および／またはその他）その他である。様々な実施形態では、どのチャネルおよび／または出力光学経路が所与の時点で出力光学ビームを備えているかは、電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルに基づいて判断される。例えば、（例えば、出力光学ビームを介した）光学リレー１００からの出力として各チャネルに提供される光学パワーの分配は、電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルによって制御される。様々な実施形態では、光学リレー１００は、少なくとも２つのチャネルを有する、および／または少なくとも２つの個別の出力光学経路に結合されるように構成されている。様々な実施形態では、光学リレー１００は、２から８のチャネルを有する、および／または２から８の個別の出力光学経路に結合されるように構成されている。様々な実施形態では、チャネルおよび／または個別の出力光学経路の数は、反射光学アセンブリ１４５の光学素子、出力光学素子１６０、および／またはその他の物理的サイズによって制約される。

【0036】

様々な実施形態では、駆動周波数プロファイルは、どのチャネルがオンであるか（例えば、どのチャネルに光学パワーが提供されるか）を判断する。例えば、各チャネルは駆動周波数プロファイルの周波数範囲に関連付けられている。それぞれのチャネルに出力される光学パワーの部分は、それぞれのチャネルに対応するそれぞれの周波数範囲に対応する駆動周波数プロファイルの少なくとも一部に存在する電気駆動信号の電気パワーの部分に基づいて、および／または比例して判断される。例えば、電気駆動信号の電気パワーの３分の１が第１のチャネルに対応する第１の周波数範囲内にあり、電気駆動信号の電気パワーの３分の２が第２のチャネルに対応する第２の周波数範囲内にある場合、光学リレー１００による光学パワー出力の少なくとも一部は第１のチャネルを通して提供され、光学リレー１００による光学パワー出力の（第１のチャネルへの光学パワー出力と比較して）より大きな部分は、第２のチャネルを通して提供される。光学リレー１００が第３の周波数範囲に対応する第３のチャネルを備え、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルが第３の周波数範囲にほぼパワーを含んでいない場合、第３のチャネルを通してほぼ光学パワーが提供されない。

【0037】

様々な実施形態では、出力光学素子は、ミラー、レンズ、格子、プリズム、および／またはその他の光学素子を備えている。様々な実施形態では、出力光学素子は、上に入射する１つまたは複数の出力光学ビーム１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄのそれぞれの出力光学ビームを有し、それぞれの出力経路内にそれぞれの出力光学ビームを反射、回折、および／またはその他をするように構成されている。図１および図２に示すように、それぞれの出力光学経路はそれぞれ、第２の方向と実質的に平行または逆平行のいずれかである。例えば、複数の出力光学素子の各出力光学素子は、第２の方向に平行または逆平行のいずれかに実質的に伝搬するそれぞれの出力光学ビームを提供するように構成されている（例えば、それぞれの出力光学ビームのグループ速度の第２の方向成分の振幅は、それぞれの出力光学ビームのグループ速度の第１および第３の方向成分のそれぞれの振幅より大きい）。

【0038】

様々な実施形態では、複数の出力光学素子は第３の方向に互いに間隔を置いて配置されている。それぞれの出力光学素子に入射する１つまたは複数の出力光学ビームの出力光学ビームは、ＡＯＤ１１０に対する第３の方向のそれぞれの出力光学素子の位置に基づいて判断される。例えば、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、第２の方向の実質的にゼロのグループ速度成分で、および第３の方向の個別のグループ速度成分で、第１の方向と実質的に逆平行に伝搬する光学リレーの第１の側１１２内にＡＯＤ１１０から出る。第３の方向の個別のグループ速度成分は、光学ビームがＡＯＤ１１０を通して伝搬している間に電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルの少なくとも一部分に少なくとも部分的に基づいて判断される。例えば、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、他の出力光学ビームの第３の方向の各個別のグループ速度成分とは異なる第３の方向の独自の個別のグループ速度成分を有する。例えば、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、第３の方向でＡＯＤ１１０に対する出力光学素子の位置に基づいて、出力光学素子の１つに独自に関連付けられている。例示的実施形態では、出力光学素子に関連付けられたそれぞれの出力光学ビームは、（出力光学構成部品が光学リレー１００の第１の側１１２上に適当に配置されていると仮定すると）第１の方向および第２の方向で出力光学素子の位置とは独立している。例えば、第１の出力光学素子１６０Ａおよび第２の出力光学素子１６０Ｂは、ＡＯＤ１１０に対して同様の第１および第２の方向位置に配置されるが、ＡＯＤ１１０に対する異なる第３の方向位置に配置されている。

【0039】

様々な実施形態では、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、実質的に第１の方向にあるグループ速度を有する光学リレー１００の第１の側１１２にＡＯＤ１１０から出る（例えば、第１の方向成分は、出力光学ビームのグループ速度の第２の方向および第３の方向成分より大きい）。様々な実施形態では、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、グループ速度の第２の方向成分が実質的にゼロに等しいグループ速度を有する光学リレー１００の第１の側１１２にＡＯＤ１１０から出る。様々な実施形態では、１つまたは複数の出力光学ビームのそれぞれは、グループ速度の第３の方向成分が電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルの少なくとも一部分によるグループ速度を有する光学リレー１００の第１の側１１２にＡＯＤ１１０から出て、光学ビームはＡＯＤ１１０を通して伝搬される出力光学ビームにつながる。

【0040】

その結果、電気駆動信号は、所与の時点で１つまたは複数の所望の出力光学ビームを生成するように選択および／または生成されてもよい。例えば、電気駆動信号が所望の方法で（例えば、各チャネルに提供されるそれぞれの選択した量の光学パワーで）１つまたは複数の出力光学ビーム１０の間で光学パワーの分配を分配させるように構成された駆動周波数プロファイルを特徴とするように、電気駆動信号が生成されてもよい。例えば、第１の期間では、第１の出力光学ビーム１０Ａを生成するだけであることが望ましい可能性がある。第１の期間に加えられる電気駆動信号は、第１の出力光学ビーム１０Ａのみが生成されることにつながる駆動周波数プロファイルを有するように選択および／または生成される。第２の期間では、第２の出力光学ビーム１０Ｂおよび第３の出力光学ビーム１０Ｃを生成することが望ましい可能性がある。第２の期間に加えられる電気駆動信号は、第２の出力光学ビーム１０Ｂおよび第３の出力光学ビーム１０Ｃが生成されることにつながる駆動周波数プロファイルを有するように選択および／または生成される。第１の光学ビーム１０Ａの生成から第２の光学ビーム１０Ｂおよび第３の光学ビーム１０Ｃの生成に切り換えるのに必要な切換時間（例えば、第１の期間と第２の期間の間に必要な切換時間）は、１００ｎｓから１００μｓの範囲（いくつかの例示的実施形態では、４００ｎｓから４０μｓ、９００ｎｓから１０μｓ、約３μｓ）である。理解されるように、それぞれの出力光学ビーム１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、適当な駆動周波数プロファイルでの電気駆動信号の選択および／または生成によって、個別にまたは様々な組み合わせで生成されてもよい。

【0041】

図１および図２は（例えば、４つの出力チャネルを有する）４つの出力光学ビームを生成することが可能である光学リレー１００を示しているが、光学リレー１００の様々な実施形態は４より多いまたは少ない出力光学ビームを生成することが可能である。例えば、光学リレー１００の様々な実施形態は２から８以上の出力チャネルを有する。

【0042】

様々な実施形態では、ＡＯＤ１１０および出力光学素子のアレイに加えて、光学リレー１００は、並列化レンズ１３０、および／または複数の反射光学アセンブリ１４５Ａ、１４５Ｂ、１４５Ｃ、１４５Ｄを備えている。様々な実施形態では、並列化レンズ１３０および／または複数の反射光学アセンブリ１４５は、光学リレー１００の第２の側１１４に配置されている。理解されるように、光学リレー１００の第１の側１１２は、ＡＯＤ１１０によって光学リレー１００の第２の側１１４から分離されている。

【0043】

様々な実施形態では、１つまたは複数の中間光学ビームは、光学リレー１００の第２の側１１４にＡＯＤ１１０から出る。様々な実施形態では、１つまたは複数の中間光学ビームは、入力光学ビームが光学リレー１００の第２の側１１４まで光学リレー１００の第１の側１１２からＡＯＤ１１０を通して通過したときに、ＡＯＤ１１０によって変調および／または偏向されている入力光学ビームの結果である。

【0044】

電気駆動信号に少なくとも部分的に基づいたＡＯＤ１１０を通して通過する光学ビームの偏向により、１つまたは複数の中間光学ビームは第１の方向から偏向される。様々な実施形態では、１つまたは複数の中間光学ビームは第１の方向（例えば、正のｘ方向）に実質的に伝搬している。しかし、１つまたは複数の中間ビームのそれぞれの伝搬方向はまた、第２の方向（例えば、図１および図２に示すようなｙ方向）および第３の方向（例えば、図１および図２に示すようなｚ方向）の成分を含んでいる。第１の方向の伝搬成分（例えば、第１の方向の中間光学ビームのグループ速度の成分）と比較した第２および第３の方向の伝搬成分（例えば、第２および第３の方向それぞれの中間光学ビームのグループ速度の成分）の相対振幅は、電気駆動信号の周波数プロファイルに少なくとも部分的に基づいている。例えば、ＡＯＤ１１０を通して通過する光学ビームによって経験される偏向量は、光学ビームがＡＯＤ１１０を通して伝搬しているときに、電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の１つの周波数および／または複数の周波数による。第１の方向の伝搬方向の成分（例えば、第１の方向の中間光学ビームのグループ速度の成分）は、第２または第３の方向の伝搬方向のそれぞれの成分（例えば、第２または第３の方向の中間光学ビームのグループ速度のそれぞれの成分）より大きいので、中間光学ビームは第１の方向に実質的に伝搬していると言われる。

【0045】

様々な実施形態では、光学リレー１００はさらに並列化レンズ１３０を備えている。例えば、様々な実施形態では、並列化レンズ１３０は猫目レンズである。様々な実施形態では、並列化レンズ１３０は、その第１の表面１３２に入射するグループ速度のゼロではない第２の方向成分で伝搬している１つまたは複数の中間ビームを有するように構成されている。中間光学ビームが並列化レンズ１３０の第２の表面１３４から出る場合、中間ビームのグループ速度の第２の方向成分はゼロである。様々な実施形態では並列化レンズ１３０は焦点長さｆを特徴とし、並列化レンズはＡＯＤ１１０から（第１の方向に）距離ｆに配置されている。例えば、光学リレー１００は、様々な実施形態では、ＡＯＤ１１０から出る中間光学ビームが第１の方向に距離ｆだけ前進し、その後、並列化レンズ１３０の第１の表面１３２に入射するように構成されている。様々な実施形態では、並列化レンズ１３０の第２の表面１３４から出る１つまたは複数の中間光学ビームは、実質的にゼロに等しい第２の方向成分を有するそれぞれのグループ速度で伝搬し続ける。

【0046】

様々な実施形態では、光学リレー１１０はさらに、反射光学アセンブリ１４５のアレイを備えている。例えば、光学リレー１００は複数の反射光学アセンブリ１４５を備えている。様々な実施形態では、各反射光学アセンブリ１４５は、反射構成部品１５０（例えば、１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄ）を備えている。様々な実施形態では、反射構成部品１５０は、ミラー、逆反射プリズム、および／またはその他である。様々な実施形態では、反射光学アセンブリ１４５の少なくとも１つは、再案内構成部品１４０（例えば、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ）を含んでいる。例示的実施形態では、再案内構成部品１４０は、それぞれの反射光学アセンブリ１４５の反射構成部品１５０にそれぞれの中間光学ビームを再案内するように構成されたミラー（例えば、鋭いエッジのミラー、Ｄミラー、および／またはその他）、回折格子、および／またはその他である。

【0047】

様々な実施形態では、入力光学ビーム５が光学リレー１００の第２の側１１４まで光学リレーの第１の側１１２からＡＯＤ１１０を通して伝搬すると、電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルが、ＡＯＤ１１０を通して伝搬している光学ビームをＡＯＤ１１０の中心軸１０５から偏向させる。様々な実施形態では、中心軸１０５は第１の方向に実質的に平行である、および／またはこれを画定する。したがって、光学リレー１００の第２の側にＡＯＤ１１０から出る中間光学ビームは実質的に第１の方向（例えば、グループ速度の第１の方向成分はグループ速度の第２の方向および第３の方向成分の両方より大きい）に、および中間光学ビーム（および／またはその少なくとも一部）に（例えば、第３の方向に交差する、および／または垂直である）第１の方向および第２の方向によって画定された平面内でＡＯＤ１１０の中心軸１０５から角度θ（例えば、θ_Ａ、θ_Ｂ、θ_Ｃ、θ_Ｄ）を形成させる第２の方向成分で伝搬している。中間光学ビームは、（例えば、第２の方向に交差する、および／または垂直である）第１の方向および第３の方向によって画定された平面内で、ＡＯＤ１１０の中心軸１０５からの角度を同様に形成してもよい。様々な実施形態では、中間光学ビームは、１つまたは複数の個別の光学ビーム、および／または電気入力１２０に加えられる電気駆動信号に応じてＡＯＤ１１０によって入力光学ビーム５の偏向によって形成される分岐光学ビームを備えていてもよい。

【0048】

中間光学ビームはその後、個別の光学ビームまたは分岐光学ビームの各部分のグループ速度を（例えば、第１の方向にゼロではない成分を有するのみであるように）並列化させる並列化レンズ１３０と相互作用する。しかし、個別の光学ビームまたは今並列化された分岐光学ビームの各部分は、特徴的量だけ中心軸１０５から変位される。例えば、第１の周波数ν_１に基づいて判断される量だけ第２および第３の方向に中心軸１０５から変位される。例えば、電気駆動信号が第１の周波数ν_１のみを実質的に備える駆動周波数プロファイルを特徴とする場合、得られる中間光学ビームは、並列化レンズ１３０を通した伝搬の前に、中心軸１０５に対して角度θ_Ａを形成し、並列化レンズ１３０を通して伝搬した後に、中心軸１０５から離れて第２の方向の距離Δｙ_Ａである。駆動周波数プロファイルが第２の周波数ν_２を実質的に特徴とするように変更されると、得られる中間光学ビームは、第２の周波数ν_２に基づいて判断される量だけ、第２および第３の方向に中心軸１０５から変位される。例えば、電気駆動信号が第２の周波数ν_２のみを実質的に備える駆動周波数プロファイルを特徴とする場合、得られる中間光学ビームは、並列化レンズ１３０を通した伝搬の前に、中心軸１０５に対して角度θ_Ｂを形成し、並列化レンズ１３０を通して伝搬した後に、中心軸１０５から離れて第２の方向の距離Δｙ_Ｂである。理解されるように、より複雑な駆動周波数プロファイル（例えば、単一周波数より複雑）を有する電気駆動信号は、中間光学ビームが並列化レンズ１３０を通して伝搬する前に、中心軸１０５に対して異なる角度および／または角度範囲、および中間光学ビームが並列化レンズ１３０を通して伝搬した後に、中心軸１０５に対する異なる変位および／または変位範囲にわたる入力光学ビームの光学パワーの分配につながる。

【0049】

反射光学アセンブリ１４５、および／またはその構成部品は、中間光学ビームの特定の予め選択した部分と相互作用するように配置されている。例えば、反射光学アセンブリ１４５および／またはその構成部品は、電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのそれぞれの周波数範囲に対応する中間光学ビームの部分と相互作用するように配置されている。

【0050】

例えば、様々な実施形態では、（対応する中間光学ビームの光学経路に沿って）並列化レンズ１３０に最も近い各反射光学アセンブリ１４５（例えば、再案内構成部品１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、反射構成部品１５０Ｄ）の第１の素子は、第２の方向に他の反射光学アセンブリ１４５の第１の素子から間隔を置いて配置されている。例えば、第１の再案内構成部品１４０ＡはＡＯＤ１１０の中心軸１０５から第１の第２の方向変位Δｙ_Ａに配置され、第２の再案内構成部品１４０ＢはＡＯＤ１１０の中心軸１０５から第２の第２の方向変位Δｙ_Ｂに配置され、第３の再案内構成部品１４０Ｃは、ＡＯＤ１１０の中心軸１０５から第３の第２の方向変位Δｙ_Ｃに配置され、第４の反射構成部品１５０ＤはＡＯＤ１１０の中心軸１０５から第４の第２の方向変位Δｙ_Ｄに配置されている。様々な実施形態では、（対応する中間光学ビームの光学経路に沿って）並列化レンズ１３０に最も近い各反射光学アセンブリ１４５の第１の素子（例えば、再案内構成部品１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、反射構成部品１５０Ｄ）は、第２の方向に間隔を置いて配置されていることに加えて、第３の方向に他の反射光学アセンブリ１４５の第１の素子から間隔を置いて配置されている。

【0051】

例えば、第１の実施形態では、（第１の出力光学素子１６０Ａおよび第１の反射アセンブリ１４５Ａに対応する）光学リレーの第１のチャネルは、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのν_{Ａ，ｍｉｎ}からν_{Ａ，ｍａｘ}の範囲の第１の周波数範囲ν_Ａに対応する光学ビームを通過させるように構成されている。例えば、中心軸１０５からの第１の第２の方向変位Δｙ_Ａは、第１の周波数範囲ν_Ａ内の１つまたは複数の周波数を実質的に特徴とする電気駆動信号が電気入力１２０に加えられている間に、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する光学ビームの伝搬量に基づいて判断される。（第２の出力光学素子１６０Ｂおよび第２の反射アセンブリ１４５Ｂに対応する）光学リレーの第２のチャネルは、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのν_{Ｂ，ｍｉｎ}からν_{Ｂ，ｍａｘ}の範囲の第２の周波数範囲ν_Ｂに対応する光学ビームを通過させるように構成されている。したがって、中心軸１０５からの第２の第２の方向変位Δｙ_Ｂは、第２の周波数範囲ν_Ｂ内の１つまたは複数の周波数を実質的に特徴とする電気駆動信号が電気入力１２０に加えられている間に、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する光学ビームの伝搬量に基づいて判断される。（第３の出力光学素子１６０Ｃおよび第３の反射アセンブリ１４５Ｃに対応する）光学リレーの第３のチャネルは、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのν_{Ｃ，ｍｉｎ}からν_{Ｃ，ｍａｘ}の範囲の第３の周波数範囲ν_Ｃに対応する光学ビームを通過させるように構成されている。したがって、中心軸１０５からの第３の第２の方向変位Δｙ_Ｃは、第３の周波数範囲ν_Ｃ内の１つまたは複数の周波数を実質的に特徴とする電気駆動信号が電気入力１２０に加えられている間に、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する光学ビームの伝搬量に基づいて判断される。（第４の出力光学素子１６０Ｄおよび第４の反射アセンブリ１４５Ｄに対応する）光学リレーの第４のチャネルは、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのν_Ｄｍｉｎからν_Ｄｍａｘの範囲の第４の周波数範囲ν_Ｄに対応する光学ビームを通過させるように構成されている。特に、中心軸１０５からの第４の第２の方向変位Δｙ_Ｄは、第４の周波数範囲ν_Ｄ内の１つまたは複数の周波数を実質的に特徴とする電気駆動信号が電気入力１２０に加えられている間に、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する光学ビームの伝搬量に基づいて判断される。反射光学アセンブリ１４５、および／またはその構成部品は、それぞれのチャネルの周波数範囲に基づいて、中心軸１０５からの適当な第３の方向変位で同様に配置されている。様々な実施形態では、異なるチャネルの周波数範囲（例えば、ν_Ａ、ν_Ｂ、ν_Ｃ、ν_Ｄ）は互いに重複しない。

【0052】

様々な実施形態では、周波数範囲ν_ｉは、１から２０ＭＨｚの範囲内に幅Δν_ｉ＝ν_{ｉ，ｍａｘ}－ν_{ｉ，ｍｉｎ}を有する。例えば、例示的実施形態では、各周波数範囲は１０ＭＨｚに実質的に等しいそれぞれの幅を有する。例えば、一実施形態では、周波数範囲ν_ｉの１つは、ν_{ｉ，ｍｉｎ}＝８０ＭＨｚおよびν_{ｉ，ｍａｘ}＝９０ＭＨｚによって定義される。様々な周波数範囲は、様々な実施形態では、応用例、ＡＯＤ１１０の周波数帯域幅、電気駆動信号を生成するように構成された電気信号発生器７０に適当なように定義されてもよい（図４参照）。

【0053】

中間光学ビームおよび／またはその一部分がそれぞれの反射アセンブリ１４５の反射構成部品１５０と相互作用する、および／またはそこから反射すると、中間光学ビームおよび／またはその部分は、（少なくともいくつかのチャネル用の再案内構成部品１４０を介して）並列化レンズ１３０に向けて再び伝搬する。様々な実施形態では、反射光学アセンブリ１４５は、中間光学ビームの部分が、反射光学アセンブリ１４５に向けて伝搬する中間光学ビームの部分および反射光学アセンブリ１４５から離れて伝搬する中間光学ビームの部分を空間的に分離するために、同様であるが僅かに異なる経路上で並列化レンズ１３０およびＡＯＤ１１０に戻るように、上に入射する中間光学ビームの部分を反射させる。

【0054】

中間光学ビームおよび／またはその部分が並列化レンズの第２の表面１３４に入射する場合、中間光学ビームおよび／またはその部分は、第１の方向に実質的に対向しているグループ速度を有する（例えば、第２の方向および第３の方向成分は実質的にゼロに等しい）。中間光学ビームおよび／またはその部分が第２の表面１３４から第１の表面１３２まで並列化レンズ１３０を横切る場合、並列化レンズ１３０は、ＡＯＤ１１０の表面で中心軸１０５に向けて中間光学ビームおよび／またはその部分を偏向させる。中間光学ビームおよび／またはその部分はその後、１つまたは複数の出力光学ビームが光学リレー１００の第１の側１１２にＡＯＤ１１０から出るように、光学リレー１００の第１の側１１２に第２の側１１４からＡＯＤ１１０を通して伝搬する。１つまたは複数の出力光学ビームはその後、それぞれの出力光学経路に出力光学ビームを提供するように、出力光学素子１６０のそれぞれ１つと相互作用する。

【0055】

様々な実施形態では、１つまたは複数の出力光学ビームは光学リレー１００の第１の側にＡＯＤ１１０から出た後にそれぞれの出力光学素子１６０に向けて伝搬すると、１つまたは複数の出力光学ビームの伝搬（例えば、グループ速度）の方向の少なくとも第１の方向（例えば、図１および図２に示すようなｘ方向）成分および第２の方向（例えば、図１および図２に示すようなｙ方向）成分は、駆動周波数プロファイルとは独立している。さらに、出力光学ビーム１０Ａなどの特定の出力光学ビームでは、例えば、出力光学ビーム１０Ａの伝搬（例えば、グループ速度）の方向は、対応する周波数範囲内のあらゆる周波数またはセットの周波数に対する電気駆動信号の駆動周波数プロファイルとは独立している。例えば、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルのν_{Ａ，ｍｉｎ}からν_{Ａ，ｍａｘ}の範囲の第１の周波数範囲ν_Ａに対応する第１のチャネルでは、出力光学ビームの伝搬の方向は、駆動周波数プロファイルが周波数（ν_２ではなく）ν_１を備える場合に、駆動周波数プロファイルが周波数（ν_１ではなく）ν_２を備える場合、ν_１およびν_２が両方とも第１の周波数範囲ν_Ａ（例えば、ν_{Ａ，ｍｉｎ}≦ν_１＜ν_２≦ν_{Ａ，ｍａｘ}）内である場合と同じである。

【0056】

理解されるように、出力光学ビームの光学周波数は、電気駆動信号の駆動周波数プロファイルに基づいて、入力光学ビームの光学周波数に対してシフトされる。したがって、各チャネルは、チャネルに対応する駆動周波数プロファイルの周波数範囲に少なくとも部分的に基づいて、入力光学ビームの光学周波数に対してシフトされる特定の光学周波数および／または光学周波数範囲を特徴とする出力光学ビームに対応する。

【0057】

高速周波数同調可能光学リレーを使用する例示的方法
様々な実施形態では、ＡＯＭシステムのコントローラ（例えば、コントローラ３０、図４参照）は、１つまたは複数のチャネルおよび／または出力光学経路を介して、それぞれの利用位置に周波数同調光学ビームを提供するために１つまたは複数の光学リレー１００を制御するように構成されている。図３は、高速周波数同調可能光学リレー１００を使用してそれぞれの利用位置に１つまたは複数の周波数同調光学ビームを提供するように、（例えば、通信インターフェース５２０を介して受信されるおよび／またはメモリ５１０内に記憶されるコンピュータ実行可能命令に基づいて、および／または実行した結果として）コントローラ３０の処理デバイス５０５によって例えば行われてもよい様々なプロセス、処置、動作、および／またはその他を示すフローチャートを提供する。

【0058】

ステップ／動作３０２から始まって、コントローラ３０は、光学ビームが（例えば、特定の利用位置に）特定の光学経路に沿って加えられることを判断する。例えば、コントローラ３０が量子コンピュータ４１０のコントローラである場合、光学ビームを使用して、（例えば、交感冷却原子物体を介して）冷却動作を行い、量子論理ゲートを行い、量子ビット読取機能を行い、量子ビット読取機能の一部としてシェルビング機能を行い、量子ビット状態準備機能を行い、および／またはその他を行ってもよい。例えば、コントローラ３０は、量子コンピュータ４１０に量子プログラムおよび／または量子回路を実行させるために、量子コンピュータ４１０の様々な構成部品を制御するように構成されてもよい。量子プログラムおよび／または量子回路を行う一部として、光学ビームは特定の光学経路に沿って加えられる。（量子プログラムおよび／または量子回路を行うためのマシンレベル命令の準備の際に）量子プログラムおよび／または量子回路の処理に基づいて、コントローラ３０は、光学ビームが量子プログラムおよび／または量子回路のパフォーマンス中の特定の時間に特定の光学経路に沿って加えられることを判断する。

【0059】

ステップ／動作３０４では、コントローラ３０は、特定の光学経路に関連付けられた特定の周波数範囲ν_ｉを判断する。例えば、コントローラ３０は、特定の光学経路に関連付けられた特定の周波数範囲ν_ｉを判断するためのルックアップテーブルおよび／または他の機構を記憶する、および／またはそうでなければそのアクセスを有してもよい。例えば、特定の光学経路に関連付けられた特定の周波数範囲ν_ｉは、光学リレー１００に出力光学ビーム１０（例えば、ゼロではない量の光学パワー）を特定の光学経路に提供させるために、適当な（ゼロではない）量のパワーを含んでいるべきである電気入力１２０に加えられる電気駆動信号の駆動周波数プロファイルの周波数範囲である。

【0060】

ステップ／動作３０６では、コントローラ３０は、光源６４Ｃに入力光学ビーム５を提供させる。例えば、コントローラ３０は、光源６４Ｃに入力光学ビームを提供させるように、例えばコントローラドライバ素子５１５を介してレーザドライバを制御してもよい。様々な実施形態では、光源６４Ｃは、入力光学ビームを調整するように構成されたレーザおよび１つまたは複数の光学構成部品を備えている。入力光学ビームは、入力光学経路６２を介して光学リレー１００に提供される。

【0061】

ステップ／動作３０８では、コントローラ３０は、電気信号発生器７０に電気駆動信号を発生および提供させる。電気駆動信号は、特定の周波数範囲ν_ｉ内にゼロではない量のパワーを含む駆動周波数プロファイルを特徴としている。電気駆動信号は、光学リレー１００の電気入力１２０に提供される。

【0062】

光学リレー１００に提供された入力光学ビームは、電気駆動信号が電気入力１２０に加えられたときに、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する。入力光学ビームの少なくとも一部分は、入力光学ビームが光学リレー１００の第２の側１１４まで光学リレー１００の第１の側１１２からＡＯＤ１１０を通して伝搬するときに、特定の周波数範囲ν_ｉにより偏向される。中間光学ビームは、光学リレー１００の第２の側１１４にＡＯＤ１１０から出て、並列化レンズ１３０と相互作用する。中間光学ビームの少なくとも一部分は、特定の周波数範囲ν_ｉ内の周波数を特徴とする電気駆動信号が電気入力１２０に加えられる間に、ＡＯＤ１１０を通して伝搬する光学ビームに加えられる偏向の量に基づいて、（ＡＯＤ１１０の中心軸１０５に対して）第２および第３の方向に位置決めされた反射光学アセンブリ１４５と相互作用する。例えば、中間光学ビームの少なくとも一部分は、特定の光学経路と同じチャネルに対応する反射光学アセンブリ１４５と相互作用する。

【0063】

中間光学ビームの少なくとも一部分は、反射光学アセンブリと相互作用し、並列化レンズ１３０に向けて再び反射される。並列化レンズは、中間光学ビームの少なくとも一部分をＡＯＤ１１０内に再び偏向させる。中間光学ビームの少なくとも一部分が光学リレー１００の第１の側１１２まで第２の側１１４からＡＯＤ１１０を通して伝搬すると、中間光学ビームの少なくとも一部分は特定の周波数範囲ν_ｉによって偏向される。特に、第２の側１１４から第１の側１１２にＡＯＤを通して伝搬する中間光学ビームの少なくとも一部分によって経験される第２の方向の偏向は、第１の側１１２から第２の側１１４までＡＯＤ１１０を通して伝搬する入力光学ビームの少なくとも一部分によって経験される第２の方向の偏向と振幅が実質的に等しく、方向が反対である。その結果、出力光学ビームによって経験される第２の方向の合計偏向は、実質的にゼロに等しい。

【0064】

第１の側１１２から第２の側１１４までＡＯＤ１１０を通して伝搬する入力光学ビームの少なくとも一部分によって、および第２の側１１４から第１の側１１２までＡＯＤ１１０を通して伝搬する中間光学ビームの少なくとも一部分によって経験される第３の方向の偏向は、しかし、対応する出力光学ビームが光学リレー１００の中心軸１０５から離れるように第３の方向に偏向されるように、互いに相殺しない。

【0065】

出力光学ビームは、光学リレー１００の第１の側１１２にＡＯＤ１１０から出る。出力光学ビームは、特定の光学経路と同じチャネルに対応する出力光学素子と相互作用する。出力光学素子は、特定の光学経路に対応する出力光学経路６８内に出力光学素子を反射、偏向、回折、および／またはその他をする。出力光学ビームはその後、対応する利用位置に特定の光学経路に沿って伝搬する。

【0066】

例示的光学ビーム運搬システムを含む例示的ＡＯＭシステム
図４は、光学リレー１００を含む例示的光学ビーム運搬システムを備える例示的ＡＯＭシステムの略図を提供する。図４に示した例示的ＡＯＭシステムは、例示的実施形態による、光学リレー１００を備える少なくとも１つの光学ビーム運搬システムを有する原子物体制約装置５０（例えば、イオントラップ）を備える量子コンピュータシステム４００である。様々な実施形態では、量子コンピュータシステム４００は、演算エンティティ１５および量子コンピュータ４１０を備えている。様々な実施形態では、量子コンピュータ４１０は、コントローラ３０、原子物体制約装置５０を囲む極低温および／または真空チャンバ４０、および１つまたは複数の操作源６０を備えている。例示的実施形態では、１つまたは複数の操作源６０は、１つまたは複数の光源６４（例えば、６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ）を備えている。例示的実施形態では、光源６４はレーザ（例えば、ＵＶレーザ、可視レーザ、マイクロ波レーザ、および／またはその他）である。

【0067】

様々な実施形態では、１つまたは複数の操作源６０は、原子物体制約装置５０内で１つまたは複数のイオンの制御量子状態進化を操作するおよび／または生じさせるように構成された操作信号（例えば、光学ビーム）を生成および／または提供するように構成されている。例えば、１つまたは複数の操作源６０（例えば、１つまたは複数の光源６４）が１つまたは複数のレーザを備えている例示的実施形態では、レーザは、極低温および／または真空チャンバ４０内の原子物体制約装置５０に１つまたは複数の光学ビームおよび／またはレーザビームを提供してもよい。１つまたは複数の光源６４はそれぞれ、対応するビーム運搬システム６６（例えば、６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ）を介して原子物体制約装置５０に光学ビームおよび／またはその他を提供する。様々な実施形態では、少なくとも１つのビーム運搬システム６６Ｃは光学リレー１００を備えている。様々な実施形態では、ビーム運搬システム６６Ｃは、それぞれの光学源６４Ｃからそれぞれの入力光学ビームを受け、それぞれの周波数同調可能光学リレー１００にそれぞれの入力光学ビームを提供するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の入力光学経路６２を備えている。少なくとも１つのビーム運搬システム６６Ｃは、それぞれの出力光学素子１６０からそれぞれの出力光学ビーム１０を受け、（例えば、原子物体制約装置５０の）少なくとも１つのそれぞれのビーム利用位置にそれぞれの出力光学ビーム１０を提供するようにそれぞれ構成された１つまたは複数の出力光学経路（例えば、光学リレー１００の各チャネル用の少なくとも１つの光学経路）を備えている。

【0068】

光学リレー１００は、光学リレー１００の電気入力１２０に提供される電気信号発生器７０によって生成される１つまたは複数の電気駆動信号を介してコントローラ３０によって制御されてもよい。例えば、コントローラ３０は、１つまたは複数の電気信号発生器および／またはその他に電気駆動信号を提供させてもよい。光学リレー１００を介して、光源６４Ｃは、原子物体制約装置５０のそれぞれの利用位置にビーム運搬システム６６Ｃの１つまたは複数の選択したビーム経路を介して周波数同調光学ビームを提供してもよい。

【0069】

様々な実施形態では、演算エンティティ１５は、ユーザが（例えば、演算エンティティ１５のユーザインターフェースを介して）量子コンピュータ４１０に入力を提供し、量子コンピュータ４１０から出力を受け、見て、および／またはその他を行うことを可能にするように構成されている。演算エンティティ１５は、１つまたは複数の有線または無線ネットワーク２０を介して、および／または直接有線および／または無線通信を介して、量子コンピュータ４１０のコントローラ３０と通信してもよい。例示的実施形態では、演算エンティティ１５は、情報／データ、量子演算アルゴリズム、および／またはその他を、コンピュータ３０が理解および／または実施することができる演算言語、実行可能命令、コマンドセットおよび／またはその他に翻訳、構成、フォーマット化および／またはその他をしてもよい。

【0070】

様々な実施形態では、コントローラ３０は、電気信号発生器、極低温および／または真空チャンバ４０内で温度および圧力を制御する極低温システム、操作源６０、および／または真空システム、および／または極低温および／または真空チャンバ４０内で環境状態（例えば、温度、湿度、圧力および／またはその他）を制御する、および／または原子物体制約装置５０（例えば、イオントラップ）内の１つまたは複数の原子物体（例えば、イオン）の量子状態の制御進化を操作および／または生じさせるように構成された他のシステムを制御するように構成されている。様々な実施形態では、原子物体制約装置５０内で捕捉された原子物体は、量子コンピュータ４１０の量子ビットとして使用される。

【0071】

技術的利点
様々な実施形態は、単一のＡＯＤ１１０をそれぞれ備える光学リレー１００を提供する。高速周波数同調可能光学リレー１００の様々な実施形態は、周波数同調可能光学リレーに比較的小さい形状因子、減少したパワー消費を提供し、単一の出力光学ビームを提供する、または複数の出力光学ビームの間で任意に入力光学パワーを分割するために可撓性を有することによって、従来の光学リレーを凌ぐ技術的改良を行う。したがって、様々な実施形態は、光学リレー、光学マルチプレクサ／デマルチプレクサ、および同様の波長／周波数選択光学構成部品の分野における様々な技術的問題に対する技術的解決法を提供する。

【0072】

例示的コントローラ
様々な実施形態では、光学リレー１００は、量子コンピュータ４１０または他のＡＯＭシステム内に組み込まれたビーム運搬システム６６の一部である。様々な実施形態では、量子コンピュータ４１０はさらに、量子コンピュータ４１０の様々な素子を制御するように構成されたコントローラ３０を備えている。例えば、コントローラ３０は、光学リレー１００の周波数調整および出力光学経路選択を制御するために、電気駆動信号を提供するように構成された電気信号発生器７０を制御するように構成されていてもよい。コントローラ３０はさらに、極低温および／または真空チャンバ４０内で温度および圧力を制御する極低温システムおよび／または真空システム、操作源６０、および／または極低温および／または真空チャンバ４０内で環境状態（例えば、温度、湿度、圧力および／またはその他）を制御する、および／または原子物体制約装置５０内の１つまたは複数の原子物体の量子状態の制御進化を操作および／または生じさせるように構成された他のシステムを制御するように構成されていてもよい。

【0073】

図５に示すように、様々な実施形態では、コントローラ３０は、処理素子５０５、メモリ５１０、ドライバコントローラ素子５１５、通信インターフェース５２０、アナログデジタル変換器素子５２５、および／またはその他を含む様々なコントローラ素子を備えていてもよい。例えば、処理素子５０５は、プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）、マイクロプロセッサ、コプロセシングエンティティ、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、ハードウェアアクセラレータ、他の処理デバイスおよび／または回路、および／またはその他、および／またはコントローラを備えていてもよい。回路という用語は、ハードウェア実施形態全体、またはハードウェアおよびコンピュータプログラム製品の組合せのことを言うことがある。例示的実施形態では、コントローラ３０の処理素子５０５は、クロックを備える、および／またはクロックと通信している。

【0074】

例えば、メモリ５１０は、ハードディスク、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＭＣ、ＳＤメモリカード、メモリスティック、ＣＢＲＡＭ、ＰＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＳＯＮＯＳ、レーストラックメモリ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＰＭ ＤＲＡＭ、ＥＤＯ ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３ ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、ＲＩＭＭ、ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、ＶＲＡＭ、キャッシュメモリ、レジスタメモリ、および／またはその他の１つまたは複数などの揮発性および／または不揮発性記憶装置などの持続性メモリを備えていてもよい。様々な実施形態では、メモリ５１０は、（例えば、量子ビット記録データ記憶、量子ビット記録データベース、量子ビット記録テーブル、および／またはその他内の）量子コンピュータの量子ビットに対応する量子ビット記録、キャリブレーションテーブル、実行可能キュー、（例えば、１つまたは複数のコンピュータ言語、特殊コントローラ言語、および／またはその他での）コンピュータプログラムコード、および／またはその他を記憶してもよい。例示的実施形態では、（例えば、処理素子５０５による）メモリ５１０内に記憶されたコンピュータプログラムコードの少なくとも一部分の実行により、コンピュータ３０に、原子システム内での原子物体の位相を追跡し、それにより１つまたは複数の操作源の位相および／またはそれにより生成された信号の調節をさせるための、本明細書に記載された１つまたは複数のステップ、動作、プロセス、処置および／またはその他を行わせる。

【0075】

様々な実施形態では、ドライバコントローラ素子５１５は、１つまたは複数のドライバを制御するようにそれぞれ構成された１つまたは複数のドライバおよび／またはコントローラ素子を含んでいてもよい。様々な実施形態では、ドライバコントローラ素子５１５は、ドライバおよび／またはドライバコントローラを備えていてもよい。例えば、ドライバコントローラは、１つまたは複数の対応するドライバをコントローラ３０によって（例えば、処理素子５０５によって）スケジュールおよび実行される実行可能命令、コマンドおよび／またはその他によって動作させるように構成されていてもよい。様々な実施形態では、ドライバコントローラ素子５１５は、コントローラ３０が、操作源６０（例えば、光源６４Ｃ）を操作して入力光学ビームを提供する、電気信号発生器７０を制御してそれぞれの電気駆動信号をそれぞれの電気入力１２０に提供する、および／またはその他を行うことを可能にしてもよい。様々な実施形態では、ドライバコントローラ素子５１５は、コントローラ３０が、様々なドライバ（例えば、レーザドライバ、真空構成部品ドライバ、極低温および／または真空システム構成部品ドライバ、および／またはその他）を制御および／または操作することを可能にする。様々な実施形態では、コントローラ３０は、カメラ、ＭＥＭカメラ、ＣＣＤカメラ、フォトダイオード、光電子増倍管、および／またはその他などの１つまたは複数の光学レシーバ構成部品から信号を通信および／または受けるための手段を備えている。例えば、コントローラ３０は、１つまたは複数の光学レシーバ構成部品、キャリブレーションセンサ、および／またはその他から信号を受けるように構成された１つまたは複数のアナログデジタル変換器素子５２５を備えていてもよい。

【0076】

様々な実施形態では、コントローラ３０は、演算エンティティ１５とインターフェース接続および／または通信するための通信インターフェース５２０を備えていてもよい。例えば、コントローラ３０は、演算エンティティ１５から実行可能命令、コマンドセットおよび／またはその他を受け、量子コンピュータ４１０から（例えば、光学収集システムから）受けた出力および／または演算エンティティ１５への出力を処理した結果を提供するための通信インターフェース５２０を備えていてもよい。様々な実施形態では、演算エンティティ１５およびコントローラ３０は、直接有線および／または無線通信および／または１つまたは複数の有線および／または無線ネットワーク２０を介して通信してもよい。

【0077】

例示的演算エンティティ
図６は、本発明の実施形態とあわせて使用することができる例示的演算エンティティ１５の例示的略図を提供する。様々な実施形態では、演算エンティティ１５は、ユーザが（例えば、演算エンティティ１５のユーザインターフェースを介して）量子コンピュータ４１０に入力を提供し、量子コンピュータ４１０からの出力を受け、表示し、分析し、および／またはその他を行うことを可能にするように構成されている。

【0078】

図６に示すように、演算エンティティ１５は、アンテナ６１２、トランスミッタ６０４（例えば、ラジオ）、受信機６０６（例えば、ラジオ）、およびトランスミッタ６０４および受信機６０６におよびこれらからそれぞれ信号を提供および受信する処理素子６０８を含むことができる。トランスミッタ６０４および受信機６０６におよびこれらからそれぞれ提供および受信された信号は、コントローラ３０、他の演算エンティティ１０、および／またはその他などの様々なエンティティと通信するように、応用可能な無線システムのエアインターフェース標準により信号化情報／データを含んでいてもよい。これに関して、演算エンティティ１５は、１つまたは複数のエアインターフェース標準、通信プロトコル、変調タイプ、およびアクセスタイプで動作することが可能であってもよい。様々な実施形態では、演算エンティティ１５は、演算エンティティ１５とコントローラ３０および／または様々な他の演算装置の間の通信を可能にするように構成されたネットワークインターフェース６２０を備えている。例えば、演算エンティティ１５は、ファイバー分散データインターフェース（ＦＤＤＩ）、デジタルサブスクライバライン（ＤＳＬ）、イーサネット、非同期転送モード（ＡＴＭ）、フレームリレー、データオーバーケーブルサービスインターフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）、またはあらゆる他の有線伝送プロトコルなどの有線データ伝送プロトコルを使用して通信を受けるおよび／または提供するように構成されていてもよい。同様に演算エンティティ１５は、ジェネラルパケットラジオサービス（ＧＰＲＳ）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）、符号分割多重アクセス２０００（ＣＤＭＡ２０００）、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ（１ｘＲＴＴ）、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）、ＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）、時間分割同期符号分割多重アクセス（ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、進化型ユニバーサルテレストリアルラジオアクセスネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）、進化データ最適化（ＥＶＤＯ）、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、Ｗｉ－Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ、８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、超広帯域幅（ＵＷＢ）、赤外線（ＩＲ）プロトコル、近距離通信（ＮＦＣ）プロトコル、Ｗｉｂｒｅｅ、ブルートゥース（登録商標）プロトコル、無線ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコル、および／またはあらゆる他の無線プロトコルなどの様々なプロトコルのいずれかを使用して無線外部通信ネットワークを介して通信するように構成されていてもよい。演算エンティティ１５は、ボーダーゲートウェイプロトコル（ＢＧＰ）、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）、ドメインネームシステム（ＤＮＳ）、ファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、ＨＴＴＰオーバーＴＬＳ／ＳＳＬ／セキュア、インターネットメッセージアクセスプロトコル（ＩＭＡＰ）、ネットワークタイムプロトコル（ＮＴＰ）、シンプルメール転送プロトコル（ＳＭＴＰ）、テルネット、トランスポートレイヤセキュリティ（ＴＬＳ）、セキュアソケットレイヤ（ＳＳＬ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、データグラム輻輳制御プロトコル（ＤＣＣＰ）、ストリーム制御伝送プロトコル（ＳＣＴＰ）、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、および／またはその他を使用して通信するためにこのようなプロトコルおよび標準を使用してもよい。

【0079】

これらの通信標準およびプロトコルを介して、演算エンティティ１５は、アンストラクチャードサプリメンタリサービス情報／データ（ＵＳＳＤ）、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ）、デュアルトーンマルチ周波数シグナリング（ＤＴＭＦ）、および／または加入者識別モジュールダイヤラー（ＳＩＭダイヤラー）などの概念を使用して様々な他のエンティティと通信することができる。演算エンティティ１５はまた、例えば、そのファームウェア、ソフトウェア（例えば、実行可能命令、アプリケーション、プログラムモジュールを含む）、およびオペレーティングシステムに変更、アドオン、および更新をダウンロードすることができる。

【0080】

演算エンティティ１５はまた、１つまたは複数のユーザ入出力インターフェース（例えば、処理素子６０８に結合されたディスプレイ６１６および／またはスピーカ／スピーカドライバ、および処理素子６０８に結合されたタッチスクリーン、キーボード、マウスおよび／またはマイク）を備えるユーザインターフェースデバイスを備えていてもよい。例えば、ユーザ出力インターフェースは、１つまたは複数のユーザ入力インターフェースを介して情報／データの表示または音響提示を生じさせ、そことのインタラクションのために、アプリケーション、ブラウザ、ユーザインターフェース、インターフェース、ダッシュボード、スクリーン、ウェブページ、ページ、および／または演算エンティティ１５上で交換可能に実行するおよび／またはそれを介してアクセス可能である本明細書において使用される同様の語を提供するように構成されていてもよい。ユーザ入力インターフェースは、キーパッド６１８（ハードまたはソフト）、タッチディスプレイ、ボイス／スピーチまたはモーションインターフェース、スキャナ、リーダ、または他の入力デバイスなどの演算エンティティ１５がデータを受けることを可能にする多数のデバイスのいずれかを備えることができる。キーパッド６１８を含む実施形態では、キーパッド６１８は、従来の数字（０－９）および関連キー（＃、＊）、および演算エンティティ１５を操作するために使用される他のキーを含む（または、その表示を生じさせる）ことができ、フルセットの英数字キーを提供するように作動させてもよいフルセットの英数字キーまたはセットのキーを含んでいてもよい。入力を提供することに加えて、ユーザ入力インターフェースを使用して、例えば、スクリーンセーバおよび／またはスリープモードなどの特定の機能を作動または停止することができる。このような入力を通して、演算エンティティ１５は、情報／データ、ユーザインタラクション／入力、および／またはその他を収集することができる。

【0081】

演算エンティティ１５はまた、埋め込むことができる、および／または取外し可能であってもよい、揮発性記憶装置またはメモリ６２２および／または不揮発性記憶装置またはメモリ６２４を含むことができる。例えば、不揮発性メモリは、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＭＣ、ＳＤメモリカード、メモリスティック、ＣＢＲＡＭ、ＰＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＳＯＮＯＳ、レーストラックメモリ、および／またはその他であってもよい。揮発性メモリは、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＰＭ ＤＲＡＭ、ＥＤＯ ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３ ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、ＲＩＭＭ、ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、ＶＲＡＭ、キャッシュメモリ、レジスタメモリ、および／またはその他であってもよい。揮発性および不揮発性記憶装置またはメモリは、データベース、データベースインスタンス、データベース管理システムエンティティ、データ、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイル済コード、通訳コード、マシンコード、実行可能命令、および／または演算エンティティ１５の機能を実施するためのその他を記憶することができる。

【0082】

結論
本明細書に記載された発明の多くの変更形態および他の実施形態は、前述の記載および関連する図面に提示された教示の利点を有する本発明が関連する当業者には思い付くだろう。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限るものではなく、変更形態および他の実施形態は添付の特許請求の範囲内に含まれることを意図していることを理解されたい。特定の用語が本明細書で利用されているが、一般的および記述的意味で使用されているだけであり、限定する目的ではない。

【符号の説明】

【0083】

５ 入力光学ビーム
１０ 出力光学ビーム
１０Ａ 出力光学ビーム
１０Ｂ 出力光学ビーム
１０Ｃ 出力光学ビーム
１０Ｄ 出力光学ビーム
１５ 演算エンティティ
２０ 有線または無線ネットワーク
３０ コントローラ
４０ 極低温および／または真空チャンバ
５０ 原子物体制約装置
６０ 操作源
６２ 入力光学経路
６４ 光源
６４Ｃ 光源
６６ ビーム運搬システム
６６Ｃ ビーム運搬システム
６８ 出力光学経路
７０ 電気信号発生器
１００ 光学リレー
１０５ 中心軸
１１０ ＡＯＤ
１１２ 第１の側
１１４ 第２の側
１２０ 電気入力
１３０ 並列化レンズ
１３２ 第１の表面
１３４ 第２の表面
１４０ 再案内構成部品
１４０Ａ 第１の再案内構成部品
１４０Ｂ 第２の再案内構成部品
１４０Ｃ 第３の再案内構成部品
１４５ 反射光学アセンブリ
１４５Ａ 反射光学アセンブリ
１４５Ｂ 反射光学アセンブリ
１４５Ｃ 反射光学アセンブリ
１４５Ｄ 反射光学アセンブリ
１５０ 反射構成部品
１５０Ａ 反射構成部品
１５０Ｂ 反射構成部品
１５０Ｃ 反射構成部品
１５０Ｄ 反射構成部品
１６０ 出力光学素子
１６０Ａ 第１の出力光学素子
１６０Ｂ 第２の出力光学素子
１６０Ｃ 第３の出力光学素子
１６０Ｄ 第４の出力光学素子
４００ 量子コンピュータシステム
４１０ 量子コンピュータ
５０５ 処理デバイス
５１０ メモリ
５１５ コントローラドライバ素子
５２０ 通信インターフェース
５２５ アナログデジタル変換器素子
６０４ トランスミッタ
６０６ 受信機
６０８ 処理素子
６１２ アンテナ
６１６ ディスプレイ
６１８ キーパッド
６２０ ネットワークインターフェース
６２２ 揮発性記憶装置またはメモリ
６２４ 不揮発性記憶装置またはメモリ
ｆ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】