QUantum advantage via non-linear BOSon Sampling

Informations projet

QU-BOSS

N° de convention de subvention: 884676

DOI

10.3030/884676

Projet clôturé

Date de signature de la CE 6 Avril 2020

Date de début 1 Août 2020

Date de fin 31 Juillet 2026

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 875 000,00

Contribution de l’UE

€ 2 875 000,00

Coordonné par

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA
Italy

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Publications

Peer reviewed articles (37)

Experimental Genuine Tripartite Nonlocality in a Quantum Triangle Network

Auteurs: Alessia Suprano, Davide Poderini, Emanuele Polino, Iris Agresti, Gonzalo Carvacho, Askery Canabarro, Elie Wolfe, Rafael Chaves, and Fabio Sciarrino
Publié dans: PRX Quantum, Numéro 3/3/030342, 2022, ISSN 2691-3399
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/prxquantum.3.030342

Integrated photonics in quantum technologies

Auteurs: Taira Giordani, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: La Rivista del Nuovo Cimento, Numéro 46, 71–103, 2023, ISSN 1826-9850
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1007/s40766-023-00040-x

Entanglement, causality and quantum networks

Auteurs: Emanuele Polino, Fabio Sciarrino
Publié dans: Europhysics News, Numéro 54/1, 28–31, 2023, ISSN 1432-1092
Éditeur: EDP Sciences
DOI: 10.1051/epn/2023105

Entanglement transfer, accumulation and retrieval via quantum-walk-based qubit–qudit dynamics

Auteurs: Taira Giordani, Luca Innocenti, Alessia Suprano, Emanuele Polino, Mauro Paternostro, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino, Alessandro Ferraro
Publié dans: New Journal of Physics, Numéro 23/2, 2021, Page(s) 023012, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/abdbe1

Certification of Gaussian Boson Sampling via graphs feature vectors and kernels

Auteurs: Taira Giordani, Valerio Mannucci, Nicolò Spagnolo, Marco Fumero, Arianna Rampini, Emanuele Rodolà and Fabio Sciarrino
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 8/1/015005, 2022, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2058-9565/ac969b

Deep reinforcement learning for quantum multiparameter estimation

Auteurs: Valeria Cimini, Mauro Valeri, Emanuele Polino, Simone Piacentini, Francesco Ceccarelli, Giacomo Corrielli, Nicolò Spagnolo, Roberto Osellame, Fabio Sciarrino
Publié dans: Advanced Photonics, Numéro 5/1/016005, 2023, ISSN 2577-5421
Éditeur: SPIE Digital Library
DOI: 10.1117/1.ap.5.1.016005

Polarization-encoded photonic quantum-to-quantum Bernoulli factory based on a quantum dot source

Auteurs: Giovanni Rodari, Francesco Hoch, Alessia Suprano, Taira Giordani, Elena Negro, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Ernesto F. Galvão, Fabio Sciarrino
Publié dans: Science Advances, Numéro 10, 2024, ISSN 2375-2548
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/sciadv.ado6244

Teleportation of a genuine single-rail vacuum-one-photon qubit generated via a quantum dot source

Auteurs: Beatrice Polacchi, Francesco Hoch, Giovanni Rodari, Stefano Savo, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Taira Giordani, Fabio Sciarrino
Publié dans: npj Nanophotonics, Numéro 1, 2024, ISSN 2948-216X
Éditeur: Springer Nature Limited
DOI: 10.1038/s44310-024-00046-1

Training Continuously‐Coupled Reconfigurable Photonic Chips with Quantum Machine Learning

Auteurs: Denis Stanev, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: Advanced Quantum Technologies, Numéro 9, 2026, ISSN 2511-9044
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/qute.202501024

Experimental certification of contextuality, coherence, and dimension in a programmable universal photonic processor

Auteurs: Taira Giordani, Rafael Wagner, Chiara Esposito, Anita Camillini, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Ciro Pentangelo, Francesco Ceccarelli, Simone Piacentini, Andrea Crespi, Nicolò Spagnolo, Roberto Osellame, Ernesto F. Galvão, Fabio Sciarrino
Publié dans: Science Advances, Numéro 9, 2024, ISSN 2375-2548
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/sciadv.adj4249

Complexity and multifunctional variants of the quantum-to-quantum Bernoulli factories

Auteurs: Francesco Hoch, Taira Giordani, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 8, 2026, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/k8kd-58h8

Observation of Lie algebraic invariants in quantum linear optics

Auteurs: Giovanni Rodari, Tommaso Francalanci, Eugenio Caruccio, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Taira Giordani, Nicolò Spagnolo, Riccardo Albiero, Niki Di Giano, Francesco Ceccarelli, Giacomo Corrielli, Andrea Crespi, Roberto Osellame, Ulysse Chabaud, Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 7, 2025, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/7961-hg2q

Witnesses of coherence and dimension from multiphoton indistinguishability tests

Auteurs: Taira Giordani, Chiara Esposito, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Daniel J. Brod, Ernesto F. Galvão, Nicolò Spagnolo, and Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 3/023031, 2021, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.3.023031

Generation and characterization of polarization-entangled states using quantum dot single-photon sources

Auteurs: Mauro Valeri, Paolo Barigelli, Beatrice Polacchi, Giovanni Rodari, Gianluca De Santis, Taira Giordani, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 9, 2022, Page(s) 025002, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOPscience
DOI: 10.1088/2058-9565/ad1c44

Machine-learning-based device-independent certification of quantum networks

Auteurs: Nicola D'Alessandro; Beatrice Polacchi; George Moreno; Emanuele Polino; Rafael Chaves; Iris Agresti; Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 5, 023016, 2023, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.5.023016

Unitary-Invariant Witnesses of Quantum Imaginarity

Auteurs: Carlos Fernandes, Rafael Wagner, Leonardo Novo, Ernesto F. Galvão
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 133, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.133.190201

Rotational-invariant quantum key distribution based on a quantum dot source

Auteurs: Paolo Barigelli, Francesco Sirovich, Gonzalo Carvacho, Fabio Sciarrino
Publié dans: Optica Quantum, Numéro 3, 2026, Page(s) 518, ISSN 2837-6714
Éditeur: Optica Publishing Group
DOI: 10.1364/opticaq.573207

Dynamical learning of a photonics quantum-state engineering process

Auteurs: Alessia Suprano, Danilo Zia, Emanuele Polino, Taira Giordani, Luca Innocenti, Alessandro Ferraro, Mauro Paternostro, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: Advanced Photonics, Numéro 3/6/066002, 2021, ISSN 2577-5421
Éditeur: SPIE and Chinese Laser Press
DOI: 10.1117/1.ap.3.6.066002

Photonic quantum convolutional neural networks with adaptive state injection

Auteurs: Léo Monbroussou, Beatrice Polacchi, Verena Yacoub, Eugenio Caruccio, Giovanni Rodari, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Taira Giordani, Mattia Bossi, Abhiram Rajan, Niki Di Giano, Riccardo Albiero, Francesco Ceccarelli, Roberto Osellame, Elham Kashefi, Fabio Sciarrino
Publié dans: Advanced Photonics, Numéro 7, 2025, ISSN 2577-5421
Éditeur: SPIE-Intl Soc Optical Eng
DOI: 10.1117/1.ap.7.6.066012

Beyond quantum linear optics with adaptive boson sampling

Auteurs: Giovanni Rodari, Tommaso Francalanci, Eugenio Caruccio, Francesco Hoch, Giorgio Milani, Gonzalo Carvacho, Taira Giordani, Nicolò Spagnolo, Riccardo Albiero, Niki Di Giano, Giacomo Corrielli, Andrea Crespi, Francesco Ceccarelli, Mattia Bossi, Abhiram Rajan, Roberto Osellame, Ulysse Chabaud, Fabio Sciarrino
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 20, 2026, Page(s) 941-949, ISSN 1749-4885
Éditeur: Nature Pub. Group
DOI: 10.1038/s41566-026-01959-3

Generation of high-dimensional qudit quantum states via two-dimensional quantum walks

Auteurs: Chiara Esposito, Francesco Di Colandrea, Francesco Hoch, Gonzalo Carvacho, Filippo Cardano, Nicolò Spagnolo, Lorenzo Marrucci, Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 5, 2023, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.5.043025

The race towards quantum computational advantage: milestone photonic experiment

Auteurs: Fabio Sciarrino; Nicolò Spagnolo
Publié dans: Science Bulletin, Numéro 1, 2021, ISSN 2095-9273
Éditeur: Elsevier
DOI: 10.1016/j.scib.2020.12.034

Interferometric imaging of amplitude and phase of spatial biphoton states

Auteurs: Zia, Danilo; Dehghan, Nazanin; D'Errico, Alessio; Sciarrino, Fabio; Karimi, Ebrahim
Publié dans: Nature Photonics, Numéro 3, 2023, ISSN 1749-4893
Éditeur: Spinger Nature
DOI: 10.1038/s41566-023-01272-3

Validating multi-photon quantum interference with finite data

Auteurs: Fulvio Flamini, Mattia Walschaers, Nicolò Spagnolo, Nathan Wiebe, Andreas Buchleitner, Fabio Sciarrino
Publié dans: Quantum Science and Technology, Numéro 5/4, 2020, Page(s) 045005, ISSN 2058-9565
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2058-9565/aba03a

Experimental Property Reconstruction in a Photonic Quantum Extreme Learning Machine

Auteurs: Alessia Suprano, Danilo Zia, Luca Innocenti, Salvatore Lorenzo, Valeria Cimini, Taira Giordani, Ivan Palmisano, Emanuele Polino, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino, G. Massimo Palma, Alessandro Ferraro, Mauro Paternostro
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 132, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.132.160802

Validation of a noisy Gaussian boson sampler via graph theory

Auteurs: Denis Stanev, Taira Giordani, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: Advanced Photonics Nexus, Numéro 4, 2025, ISSN 2791-1519
Éditeur: SPIE
DOI: 10.1117/1.apn.4.1.016011

Non-linear Boson Sampling

Auteurs: Nicolò Spagnolo, Daniel J. Brod, Ernesto F. Galvao and Fabio Sciarrino
Publié dans: npj Quantum Information, Numéro 9/3, 2023, ISSN 2056-6387
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41534-023-00676-x

Quantum machine learning with Adaptive Boson Sampling via post-selection

Auteurs: Francesco Hoch, Eugenio Caruccio, Giovanni Rodari, Tommaso Francalanci, Alessia Suprano, Taira Giordani, Gonzalo Carvacho, Nicolò Spagnolo, Seid Koudia, Massimiliano Proietti, Carlo Liorni, Filippo Cerocchi, Riccardo Albiero, Niki Di Giano, Marco Gardina, Francesco Ceccarelli, Giacomo Corrielli, Ulysse Chabaud, Roberto Osellame, Massimiliano Dispenza, Fabio Sciarrino
Publié dans: Nature Communications, Numéro 16, 2025, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-025-55877-z

Quantum memristor with vacuum-one-photon qubits

Auteurs: Simone Di Micco, Beatrice Polacchi, Taira Giordani, Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 7, 2025, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/4kpy-xfq2

Deterministic optimal quantum cloning via a quantum-optical neural network

Auteurs: Denis Stanev, Nicolò Spagnolo, and Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 5/013139, 2023, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.5.013139

Inequalities witnessing coherence, nonlocality, and contextuality

Auteurs: Rafael Wagner, Rui Soares Barbosa, Ernesto F. Galvão
Publié dans: Physical Review A, Numéro 109, 2024, ISSN 2469-9926
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreva.109.032220

Variational quantum algorithm for experimental photonic multiparameter estimation

Auteurs: Valeria Cimini, Mauro Valeri, Simone Piacentini, Francesco Ceccarelli, Giacomo Corrielli, Roberto Osellame, Nicolò Spagnolo, Fabio Sciarrino
Publié dans: npj Quantum Information, Numéro 10, 2024, ISSN 2056-6387
Éditeur: Springer Nature Limited
DOI: 10.1038/s41534-024-00821-0

Experimental nonclassicality in a causal network without assuming freedom of choice

Auteurs: Emanuele Polino, Davide Poderini, Giovanni Rodari, Iris Agresti, Alessia Suprano, Gonzalo Carvacho, Elie Wolfe, Askery Canabarro, George Moreno, Giorgio Milani, Robert W. Spekkens, Rafael Chaves & Fabio Sciarrino
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14/909, 2023, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-36428-w

Time-series forecasting with multiphoton quantum states and integrated photonics

Auteurs: Rosario Di Bartolo, Simone Piacentini, Francesco Ceccarelli, Giacomo Corrielli, Roberto Osellame, Valeria Cimini, Fabio Sciarrino
Publié dans: npj Quantum Information, Numéro 12, 2026, ISSN 2056-6387
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41534-026-01236-9

Ab initio experimental violation of Bell inequalities

Auteurs: Davide Poderini, Emanuele Polino, Giovanni Rodari, Alessia Suprano, Rafael Chaves, and Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 4/1/013159, 2022, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.4.013159

Coherence and contextuality in a Mach-Zehnder interferometer

Auteurs: Rafael Wagner, Anita Camillini, Ernesto F. Galvão
Publié dans: Quantum, Numéro 8, 2024, Page(s) 1240, ISSN 2521-327X
Éditeur: Quantum
DOI: 10.22331/q-2024-02-05-1240

Regression of high-dimensional angular momentum states of light

Auteurs: Danilo Zia, Riccardo Checchinato, Alessia Suprano, Taira Giordani, Emanuele Polino, Luca Innocenti, Alessandro Ferraro, Mauro Paternostro, Nicolò Spagnolo, and Fabio Sciarrino
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 5/013142, 2023, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.5.013142