論文の概要: Coherent and Purcell-enhanced emission from erbium dopants in a cryogenic high-Q resonator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.14229v2
• Date: Tue, 10 Nov 2020 18:53:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-12 20:15:43.951302
• Title: Coherent and Purcell-enhanced emission from erbium dopants in a cryogenic high-Q resonator
• Title（参考訳）: 低温高Q共振器におけるエルビウムドーパタンのコヒーレントとパーセルによる放出
• Authors: Benjamin Merkel, Alexander Ulanowski, Andreas Reiserer
• Abstract要約: 19マイクロメートルの薄いエルビウムドープ結晶を、900万倍の低温ファブリペロ共振器に統合する。 我々のシステムは、長距離量子ネットワークのための一貫性と効率のよいノードを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The stability and outstanding coherence of dopants and other atom-like defects in tailored host crystals make them a leading platform for the implementation of distributed quantum information processing and sensing in quantum networks. Albeit the required efficient light-matter coupling can be achieved via the integration into nanoscale resonators, in this approach the proximity of interfaces is detrimental to the coherence of even the least-sensitive emitters. Here, we establish an alternative: By integrating a 19 micrometer thin erbium-doped crystal into a cryogenic Fabry-Perot resonator with a quality factor of nine million, we can demonstrate 59(6)-fold enhancement of the emission rate, corresponding to a two-level Purcell factor of 530(50), while preserving lifetime-limited optical coherence up to 0.54(1) ms. With its emission at the minimal-loss wavelength of optical fibers and its outcoupling efficiency of 46(8) %, our system enables coherent and efficient nodes for long-distance quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 配向されたホスト結晶におけるドーパントやその他の原子様欠陥の安定性と卓越したコヒーレンスにより、量子ネットワークにおける分散量子情報処理およびセンシングの実装において主要なプラットフォームとなる。 ナノスケール共振器と一体化することで、必要な効率の良い光-マターカップリングを実現することができるが、この方法では、最も感度の低いエミッタのコヒーレンスに界面の近接性は有害である。 Here, we establish an alternative: By integrating a 19 micrometer thin erbium-doped crystal into a cryogenic Fabry-Perot resonator with a quality factor of nine million, we can demonstrate 59(6)-fold enhancement of the emission rate, corresponding to a two-level Purcell factor of 530(50), while preserving lifetime-limited optical coherence up to 0.54(1) ms. With its emission at the minimal-loss wavelength of optical fibers and its outcoupling efficiency of 46(8) %, our system enables coherent and efficient nodes for long-distance quantum networks.

関連論文リスト

• Purcell-enhanced single-photon emission from InAs/GaAs quantum dots coupled to broadband cylindrical nanocavities [0.0]
  本研究では,InAsQDの発光速度を金属被覆GaAsナノピラーに結合することにより38倍に向上することを示した。 これらのキャビティは、4.5x10-4 (lambda/n)3のサブ波長モードボリュームと62のクオリティ係数を特徴とし、15nmの広い帯域にわたってパーセルを増幅した単一光子放出を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-16T12:06:30Z)
• Purcell enhancement and spin spectroscopy of silicon vacancy centers in silicon carbide using an ultra-small mode-volume plasmonic cavity [0.0]
  我々は,V$_Si$センターとプラズモンナノキャビティの統合を報告した。 この結果は、量子ネットワーク技術の進歩に向けたナノフォトニック構造の可能性を強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-08T13:51:10Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Tunable quantum dots in monolithic Fabry-Perot microcavities for high-performance single-photon sources [13.880332867320176]
  キャビティ強化単一量子ドット(QD)は、超高性能固体量子光源に対する主要なアプローチである。 ここでは,小型化ファブリペロマイクロキャビティと圧電アクチュエータの一体化に成功した。 我々は、この微小キャビティ内で決定的に結合されたQDから導出される明るい単一光子源を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-24T15:06:47Z)
• Purcell enhancement of single-photon emitters in silicon [68.8204255655161]
  通信光子に結合された個々のスピンは、分散量子情報処理にユニークな約束を提供する。 我々は、エルビウムドーパントをナノフォトニックシリコン共振器に統合して、そのようなインタフェースを実装した。 78倍のパーセル増倍率を持つ光学ラビ発振と単一光子放射を観測した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-18T19:38:38Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition frequency [68.8204255655161]
  コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる 約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。 本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z)
• Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
  本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。 キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。 我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z)
• Nanofiber-based high-Q microresonator for cryogenic applications [1.1545092788508224]
  低温互換、完全ファイバ集積、アライメントなし光マイクロ共振器。 温度4.6Kでは、$mathbf(9.9 pm 0.7)×106$となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-04T14:48:16Z)

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。