論文の概要: Multiplexed Single Photons from Deterministically Positioned Nanowire
Quantum Dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.05361v1
- Date: Mon, 11 May 2020 18:10:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 13:53:07.234493
- Title: Multiplexed Single Photons from Deterministically Positioned Nanowire
Quantum Dots
- Title（参考訳）: 決定的位置決めナノワイヤ量子ドットからの多重単一光子
- Authors: Zhe-Xian Koong, Guillem Ballesteros-Garcia, Rapha\"el Proux, Dan
Dalacu, Philip J. Poole, Brian D. Gerardot
- Abstract要約: 固体量子エミッタは、オンデマンドで区別できない光子や絡み合った光子の優れた源である。
我々は,複数の独立量子ドット,オンチップから光子のストリームを多重化するスケーラブルな手法を,オフチップを用いたファイバネットワークに提案する。
- 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: Solid-state quantum emitters are excellent sources of on-demand
indistinguishable or entangled photons and can host long-lived spin memories,
crucial resources for photonic quantum information applications. However, their
scalability remains an outstanding challenge. Here we present a scalable
technique to multiplex streams of photons from multiple independent quantum
dots, on-chip, into a fiber network for use off-chip. Multiplexing is achieved
by incorporating a multi-core fiber into a confocal microscope and spatially
matching the multiple foci, seven in this case, to quantum dots in an array of
deterministically positioned nanowires. First, we report the coherent control
of the emission of biexciton-exciton cascade from a single nanowire quantum dot
under resonant two-photon excitation. Then, as a proof-of-principle
demonstration, we perform parallel spectroscopy on the nanowire array to
identify two nearly identical quantum dots at different positions which are
subsequently tuned into resonance with an external magnetic field. Multiplexing
of background-free single photons from these two quantum dots is then achieved.
Our approach, applicable to all types of quantum emitters, can readily be
scaled up to multiplex $>100$ quantum light sources, providing a breakthrough
in hardware for photonic based quantum technologies. Immediate applications
include quantum communication, quantum simulation, and quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 固体量子エミッタは、オンデマンドで区別できない光子や絡み合った光子の優れた源であり、長期のスピンメモリをホストすることができる。
しかし、スケーラビリティは依然として大きな課題である。
本稿では,複数の独立した量子ドット,オンチップから光子のストリームを多重化するためのスケーラブルな手法を提案する。
多重化は、マルチコアファイバを共焦点顕微鏡に組み込み、この場合の多重焦点を決定論的に位置付けられたナノワイヤの配列内の量子ドットに空間的にマッチングすることで達成される。
まず,共振2光子励起下での単一ナノワイヤ量子ドットからのバイエキシトン・エキシトンカスケード放出のコヒーレント制御について報告する。
次に、原理実証実験として、ナノワイヤアレイ上で並列分光を行い、異なる位置にある2つのほぼ同一の量子ドットを識別し、その後外部磁場と共鳴させる。
この2つの量子ドットからバックグラウンドフリーの単一光子の多重化が達成される。
我々のアプローチは、あらゆる種類の量子エミッタに適用できるが、簡単に倍増して100ドル以下の量子光源にスケールできるため、フォトニックベースの量子技術のためのハードウェアのブレークスルーとなる。
即時応用としては、量子通信、量子シミュレーション、量子計算などがある。
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