論文の概要: Erbium dopants in silicon nanophotonic waveguides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.01775v1
• Date: Mon, 4 May 2020 18:13:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 05:04:40.175693
• Title: Erbium dopants in silicon nanophotonic waveguides
• Title（参考訳）: シリコンナノフォトニック導波路中のエルビウムドーパント
• Authors: Lorenz Weiss (1), Andreas Gritsch (1), Benjamin Merkel (1), Andreas Reiserer (1 and 2) ((1) Quantum Networks Group, Max-Planck-Institut f\"ur Quantenoptik, Garching, Germany, (2) Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), Ludwig-Maximilians-Universit\"at M\"unchen, M\"unchen, Germany)
• Abstract要約: ナノフォトニック導波路へのエルビウム添加剤の共鳴分光について述べる。 約1GHzの均一幅を千倍に縮小した格子上でのエルビウムの集積を観察した。 そこで本研究では,オンチップ量子メモリ,マイクロ波-光変換,分散量子情報処理を実現するための新しい材料プラットフォームを提案する。
• 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: The combination of established nanofabrication with attractive material properties makes silicon a promising material for quantum technologies, where implanted dopants serve as qubits with high density and excellent coherence even at elevated temperatures. In order to connect and control these qubits, interfacing them with light in nanophotonic waveguides offers unique promise. Here, we present resonant spectroscopy of implanted erbium dopants in such waveguides. We overcome the requirement of high doping and above-bandgap excitation that limited earlier studies. We thus observe erbium incorporation at well-defined lattice sites with a thousandfold reduced inhomogeneous broadening of about 1 GHz and a spectral diffusion linewidth down to 45 MHz. Our study thus introduces a novel materials platform for the implementation of on-chip quantum memories, microwave-to-optical conversion, and distributed quantum information processing, with the unique feature of operation in the main wavelength band of fiber-optic communication.
• Abstract（参考訳）: 確立されたナノファブリケーションと魅力的な材料特性を組み合わせることで、シリコンは量子技術にとって有望な材料となり、インプラントされたドーパントは高温でも高密度でコヒーレンスな量子ビットとして機能する。 これらの量子ビットを接続し制御するために、ナノフォトニック導波路の光でそれらを対向させることは、ユニークな約束である。 本稿では,このような導波路に埋設されたエルビウムドープタントの共鳴分光について述べる。 我々は,先行研究を制限したハイドーピングおよびオーバーバンドギャップ励起の要件を克服する。 そこで我々は, 約1GHz, スペクトル拡散線幅を45MHzまで1000倍に縮小した不均一幅を有する, 明確に定義された格子におけるエルビウムの集積を観測した。 そこで本研究では,光ファイバー通信の主波長帯域での演算を特徴とし,オンチップ量子メモリ,マイクロ波-光変換,分散量子情報処理を実現するための新しい材料プラットフォームを提案する。

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