論文の概要: Purcell enhanced and indistinguishable single-photon generation from quantum dots coupled to on-chip integrated ring resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.12920v2
• Date: Thu, 30 Jul 2020 12:51:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 06:30:08.330327
• Title: Purcell enhanced and indistinguishable single-photon generation from quantum dots coupled to on-chip integrated ring resonators
• Title（参考訳）: オンチップ集積リング共振器と結合した量子ドットからのパーセル増強と識別不能単一光子生成
• Authors: {\L}ukasz Dusanowski, Dominik K\"ock, Eunso Shin, Soon-Hong Kwon, Christian Schneider, Sven H\"ofling
• Abstract要約: 集積フォトニック回路は、高度な量子光学応用のための多用途ツールボックスを提供する。 分散ブラッグ反射リッジ導波路を用いたGaAsモノリシックリングキャビティを開発した。 オンデマンド単光子生成において、強い抑制を受けた多光子放出確率を1%以下に抑え、可視性を持つ2光子干渉を最大95%まで抑制することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2642406403099596
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Integrated photonic circuits provide a versatile toolbox of functionalities for advanced quantum optics applications. Here, we demonstrate an essential component of such a system in the form of a Purcell enhanced single-photon source based on a quantum dot coupled to a robust on-chip integrated resonator. For that, we develop GaAs monolithic ring cavities based on distributed Bragg reflector ridge waveguides. Under resonant excitation conditions, we observe an over twofold spontaneous emission rate enhancement using Purcell effect and gain a full coherent optical control of a QD-two-level system via Rabi oscillations. Furthermore, we demonstrate an on-demand single-photon generation with strongly suppressed multi-photon emission probability as low as 1% and two-photon interference with visibility up to 95%. This integrated single-photon source can be readily scaled up, promising a realistic pathway for scalable on-chip linear optical quantum simulation, quantum computation and quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 集積フォトニック回路は、高度な量子光学応用のための多機能ツールボックスを提供する。 そこで本研究では,高調波オンチップ集積共振器に結合した量子ドットに基づくパーセル強化単一光子源としてシステムの本質成分を示す。 そこで我々は,分散ブラッグリフレクタリッジ導波路に基づくGaAsモノリシックリングキャビティを開発した。 共鳴励起条件下では、パーセル効果を用いた2倍の自発発光率の増大を観測し、ラビ振動によるqd-2レベル系の完全なコヒーレント光制御を得る。 さらに,多光子放出確率を1%以下に抑えたオンデマンド単光子生成と,可視性95%までの2光子干渉を実証した。 この統合単一光子源は容易にスケールアップでき、スケーラブルなオンチップ線形光学量子シミュレーション、量子計算、量子ネットワークのための現実的な経路を約束できる。

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