論文の概要: Single artificial atoms in silicon emitting at telecom wavelengths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02136v1
• Date: Tue, 7 Jan 2020 15:49:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-01-13 21:35:52.377194
• Title: Single artificial atoms in silicon emitting at telecom wavelengths
• Title（参考訳）: 通信波長におけるシリコンの単一人工原子
• Authors: W. Redjem, A. Durand, T. Herzig, A. Benali, S. Pezzagna, J. Meijer, A. Yu. Kuznetsov, H. S. Nguyen, S. Cueff, J.-M. G\'erard, I. Robert-Philip, B. Gil, D. Caliste, P. Pochet, M. Abbarchi, V. Jacques, A. Dr\'eau and G. Cassabois
• Abstract要約: 市販シリコンオン絶縁体ウェハに炭素原子を注入した単一光学活性点欠陥の分離について述べる。 これらの人工原子は、光ファイバーの長距離伝播に適したテレコム波長で、明るく線形に偏光した単一光子放出を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Given its unrivaled potential of integration and scalability, silicon is likely to become a key platform for large-scale quantum technologies. Individual electron-encoded artificial atoms either formed by impurities or quantum dots have emerged as a promising solution for silicon-based integrated quantum circuits. However, single qubits featuring an optical interface needed for large-distance exchange of information have not yet been isolated in such a prevailing semiconductor. Here we show the isolation of single optically-active point defects in a commercial silicon-on-insulator wafer implanted with carbon atoms. These artificial atoms exhibit a bright, linearly polarized single-photon emission at telecom wavelengths suitable for long-distance propagation in optical fibers. Our results demonstrate that despite its small bandgap (~ 1.1 eV) a priori unfavorable towards such observation, silicon can accommodate point defects optically isolable at single scale, like in wide-bandgap semiconductors. This work opens numerous perspectives for silicon-based quantum technologies, from integrated quantum photonics to quantum communications and metrology.
• Abstract（参考訳）: 統合性とスケーラビリティの未熟な可能性を考えると、シリコンは大規模量子技術の鍵となるプラットフォームになるだろう。 不純物または量子ドットによって形成された個々の電子コード人工原子は、シリコンベースの集積量子回路の有望な解決策として登場した。 しかし、広帯域情報交換に必要な光学的インターフェースを特徴とする単一量子ビットは、そのような一般的な半導体ではまだ分離されていない。 ここでは、炭素原子を注入した商用シリコンオン絶縁体ウェハにおける単一光学活性点欠陥の分離を示す。 これらの人工原子は、光ファイバーの長距離伝播に適したテレコム波長で、明るく線形に偏光した単一光子放出を示す。 以上の結果から,シリコンは低バンドギャップ (約1.1 ev) の先行観測では好ましくないが,広帯域ギャップ半導体のように単一スケールで光学的に可溶な点欠陥を許容できることがわかった。 この研究は、集積量子フォトニクスから量子通信やメトロロジーまで、シリコンベースの量子技術に対する多くの視点を開く。

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