論文の概要: Spin-controlled generation of indistinguishable and distinguishable
photons from silicon vacancy centres in silicon carbide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.02455v2
- Date: Fri, 10 Jan 2020 09:52:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-13 12:37:48.732769
- Title: Spin-controlled generation of indistinguishable and distinguishable
photons from silicon vacancy centres in silicon carbide
- Title（参考訳）: 炭化ケイ素中のシリコン空洞中心からのスピン制御による識別不能光子の生成
- Authors: Naoya Morioka, Charles Babin, Roland Nagy, Izel Gediz, Erik
Hesselmeier, Di Liu, Matthew Joliffe, Matthias Niethammer, Durga Dasari,
Vadim Vorobyov, Roman Kolesov, Rainer St\"ohr, Jawad Ul-Hassan, Nguyen Tien
Son, Takeshi Ohshima, P\'eter Udvarhelyi, Gerg\H{o} Thiering, Adam Gali,
J\"org Wrachtrup, Florian Kaiser
- Abstract要約: 不明瞭な光子生成とスピンベースの量子情報処理を組み合わせた量子システムは、遠隔量子アプリケーションやネットワークにとって不可欠である。
ここでは、コヒーレントスピン操作により、区別不能で識別不能な光子の制御放出を示す。
我々は、連続的に放出される光子の色と識別不可能性をスピン制御するために、系の親密なスピン光子関係を利用する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3428816436609148
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum systems combining indistinguishable photon generation and spin-based
quantum information processing are essential for remote quantum applications
and networking. However, identification of suitable systems in scalable
platforms remains a challenge. Here, we investigate the silicon vacancy centre
in silicon carbide and demonstrate controlled emission of indistinguishable and
distinguishable photons via coherent spin manipulation. Using strong
off-resonant excitation and collecting photons from the ultra-stable
zero-phonon line optical transitions, we show a two-photon interference
contrast close to 90% in Hong-Ou-Mandel type experiments. Further, we exploit
the system's intimate spin-photon relation to spin-control the colour and
indistinguishability of consecutively emitted photons. Our results provide a
deep insight into the system's spin-phonon-photon physics and underline the
potential of the industrially compatible silicon carbide platform for
measurement-based entanglement distribution and photonic cluster state
generation. Additional coupling to quantum registers based on recently
demonstrated coupled individual nuclear spins would further allow for
high-level network-relevant quantum information processing, such as error
correction and entanglement purification.
- Abstract（参考訳）: 分離不可能な光子生成とスピンベースの量子情報処理を組み合わせた量子システムは、リモート量子アプリケーションやネットワークに必須である。
しかし、スケーラブルなプラットフォームで適切なシステムを特定することは依然として課題である。
本研究では,炭化ケイ素中のシリコン空白中心を調査し,コヒーレントなスピン操作による識別不能光子の放出制御を示す。
超安定なゼロフォノン線光遷移から強い非共鳴励起と光子を集めることで、香港-奥羽-マンデル型実験では90%に近い2光子干渉コントラストを示す。
さらに, 連続発光光子の色と不明瞭さを制御し, スピン光子の親密な関係を生かした。
本研究は, このシステムのスピンフォノン光子物理の深い知見を提供し, 測定に基づく絡み合い分布とフォトニッククラスター状態生成のための産業対応型炭化ケイ素プラットフォームの可能性を明らかにした。
最近実証された個々の核スピンに基づく量子レジスタへの追加結合により、エラー修正や絡み合いの浄化といった高レベルなネットワーク関連量子情報処理が可能になる。
関連論文リスト
- Ultra-high strained diamond spin register with coherent optical link [45.40010446596688]
ダイヤモンドの色中心のような固体スピン欠陥は、スケーラブルで統合された量子技術にとって最も有望な候補である。
ナノダイヤモンド内部の超高ひずみシリコン空洞を利用すれば、液体ヘリウム温度でフォノンによる脱落を緩和しながら、電子スピンのコヒーレントかつ効率的に制御できることを示す。
我々の研究は、将来量子ネットワークレジスタを従来の、確立されたフォトニクスとハイブリッド量子通信システムに統合するための道を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T10:46:24Z) - Experimental Generation of Spin-Photon Entanglement in Silicon Carbide [9.89461825381694]
炭化ケイ素中のシリコン空孔欠陥とゼロフォノン線中の散乱単光子との絡み合いを実験的に生成する。
フォトニック量子ビットは自由度でエンコードされ、不均衡なマッハ・ツェンダー干渉計を用いて測定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-29T08:52:18Z) - Deterministic photon source of genuine three-qubit entanglement [4.416507176974232]
フォトニック共振器または導波管に埋め込まれた単一の量子エミッタは、所望の光モードに一度に1つの光子を放出するようにトリガーされることがある。
エミッタ内の1つのスピンをコヒーレントに制御することにより、多光子絡みを実現することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-18T15:22:36Z) - All-Optical Spin Initialization via a Cavity Broadened Optical
Transition in On-Chip Hybrid Quantum Photonics [33.607979748917465]
ハイブリッド量子フォトニクスシステムは古典的フォトニクスを量子世界と結び付け、効率的な光マター量子インタフェースを提供することを約束する。
我々は、窒化ケイ素フォトニック結晶キャビティに結合したナノダイヤモンドにおいて、負電荷のシリコン空孔中心の電子スピンの全光学的読み出しを示す。
この結果は, 量子ネットワーク, 量子通信, 分散量子計算を応用した, 窒化ケイ素フォトニクスとシリコン空孔中心の電子スピンに基づくハイブリッドスピン光子界面の実現に向けた重要な一歩となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-29T18:03:11Z) - All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in
Diamond [52.77024349608834]
マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。
我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。
この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z) - Multidimensional cluster states using a single spin-photon interface
coupled strongly to an intrinsic nuclear register [48.7576911714538]
フォトニッククラスター状態は、測定ベースの量子コンピューティングと損失耐性量子通信のための強力なリソースである。
核レジスタに強く結合した1つの効率的なスピン光子インタフェースを用いた多次元格子クラスター状態の生成を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T14:41:01Z) - Room temperature single-photon emitters in silicon nitride [97.75917079876487]
二酸化ケイ素基板上に成長した窒化ケイ素(SiN)薄膜における室温単一光子放射体の初観測について報告する。
SiNは近年、集積量子フォトニクスの最も有望な材料として登場し、提案されたプラットフォームは、量子オンチップデバイスのスケーラブルな製造に適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-16T14:20:11Z) - Integrated quantum photonics with silicon carbide: challenges and
prospects [0.0]
量子コンピューティングプロトコルは、システム内で許容される光子損失に厳格な制限を与える。
スピン欠陥をホストするほとんどの材料は、処理が困難である。
炭化ケイ素(SiC)は古典量子フォトニクスギャップを橋渡しするのに適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-29T15:44:13Z) - Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal
boron nitride [52.77024349608834]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。
この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-11T10:15:22Z) - Coupling colloidal quantum dots to gap waveguides [62.997667081978825]
単一光子エミッタと集積フォトニック回路の結合は、量子情報科学や他のナノフォトニック応用に関係した新たな話題である。
我々は、コロイド量子ドットのハイブリッド系と窒化ケイ素導波路系のギャップモードとのカップリングについて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-30T21:18:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。