論文の概要: The NV centre coupled to an ultra-small mode volume cavity: a high efficiency source of indistinguishable photons at 200 K

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.13478v2
• Date: Tue, 9 Mar 2021 10:19:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 05:13:55.689893
• Title: The NV centre coupled to an ultra-small mode volume cavity: a high efficiency source of indistinguishable photons at 200 K
• Title（参考訳）: 超小型モード容積キャビティに結合したnv中心 : 200kでの識別不能光子の高効率源
• Authors: Joe A. Smith, Chloe Clear, Krishna C. Balram, Dara P. S. McCutcheon, John G. Rarity
• Abstract要約: フォノンサイドバンドと表面電荷による拡張による原子様系。 我々は,200Kで効率的に光子を抽出できる窒化ケイ素キャビティを設計した。 我々の研究は、不明瞭な光子の非低温原子様効率源のスケーラブルな製造に向けられている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15749416770494706
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Solid state atom-like systems have great promise for linear optic quantum computing and quantum communication but are burdened by phonon sidebands and broadening due to surface charges. Nevertheless, coupling to a small mode volume cavity would allow high rates of extraction from even highly dephased emitters. We consider the nitrogen vacancy centre in diamond, a system understood to have a poor quantum optics interface with highly distinguishable photons, and design a silicon nitride cavity that allows 99 % efficient extraction of photons at 200 K with an indistinguishability of > 50%, improvable by external filtering. We analyse our design using FDTD simulations, and treat optical emission using a cavity QED master equation valid at and beyond strong coupling and which includes both ZPL broadening and sideband emission. The simulated design is compact (< 10 um), and owing to its planar geometry, can be fabricated using standard silicon processes. Our work therefore points towards scalable fabrication of non-cryogenic atom-like efficient sources of indistinguishable photons.
• Abstract（参考訳）: 固体原子のような系は線形光量子コンピューティングと量子通信に大いに期待できるが、フォノンのサイドバンドと表面電荷による拡張によって負担を受ける。 それでも、小さなモード容積キャビティへの結合は、高度に脱相したエミッタからの高率の抽出を可能にする。 ダイヤモンド中の窒素空白中心は、高度に識別可能な光子を持つ量子光学界面が貧弱であると理解されたシステムであり、外部フィルタリングにより即効性が50%を超える200kでの光子を99 %効率良く抽出できる窒化ケイ素キャビティを設計している。 fdtdシミュレーションを用いて設計を解析し,zplの広帯域化とサイドバンドエミッションの両方を含む強いカップリングで有効なキャビティqedマスター方程式を用いて光放射を処理した。 シミュレーションされた設計はコンパクトな(<10um)であり、平面形状のため標準的なシリコンプロセスを用いて製造することができる。 そこで本研究は,非低温原子様の高効率光子源のスケーラブル化をめざす。

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