Linear optics underpins tests of fundamental quantum mechanics and computer science, as well as quantum technologies. Here we experimentally demonstrate the longstanding goal of a single reprogrammable optical circuit that is sufficient to implement all possible linear optical protocols up to the size of that circuit. Our six-mode universal system consists of a cascade of 15 Mach-Zehnder interferometers with 30 thermo-optic phase shifters integrated into a single photonic chip that is electrically and optically interfaced for arbitrary setting of all phase shifters, input of up to six photons and their measurement with a 12 single-photon detector system. We programmed this system to implement heralded quantum logic and entangling gates, boson sampling with verification tests, and six-dimensional complex Hadamards. We implemented 100 Haar random unitaries with average fidelity 0.999 $\pm$ 0.001. Our system is capable of switching between these and any other linear optical protocol in seconds. These results point the way to applications across fundamental science and quantum technologies.

Quantum walks of correlated particles offer the possibility to study large-scale quantum interference, simulate biological, chemical and physical systems, and a route to universal quantum computation. Here we demonstrate quantum walks of two identical photons in an array of 21 continuously evanescently-coupled waveguides in a SiOxNy chip. We observe quantum correlations, violating a classical limit by 76 standard deviations, and find that they depend critically on the input state of the quantum walk. These results open the way to a powerful approach to quantum walks using correlated particles to encode information in an exponentially larger state space.