論文の概要: Deterministically fabricated strain-tunable quantum dot single-photon
sources emitting in the telecom O-band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.12543v2
- Date: Fri, 6 Nov 2020 07:51:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-30 22:40:15.464259
- Title: Deterministically fabricated strain-tunable quantum dot single-photon
sources emitting in the telecom O-band
- Title（参考訳）: テレコムoバンドにおける歪可変量子ドット単一光子源の決定論的構築
- Authors: Nicole Srocka, Pawel Mrowi\'nski, Jan Gro{\ss}e, Marco Schmidt, Sven
Rodt, Stephan Reitzenstein
- Abstract要約: 本稿では,量子通信ネットワークのビルディングブロックとして機能する可能性のある,スペクトル調整可能な単一光子源をテレコムOバンドに出力する。
InGaAs量子ドット(QD)を埋め込んだGaAs薄膜は、金熱圧縮結合を介して圧電アクチュエータに取り付けられる。
- 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: Most quantum communication schemes aim at the long-distance transmission of
quantum information. In the quantum repeater concept, the transmission line is
subdivided into shorter links interconnected by entanglement distribution via
Bell-state measurements to overcome inherent channel losses. This concept
requires on-demand single-photon sources with a high degree of multi-photon
suppression and high indistinguishability within each repeater node. For a
successful operation of the repeater, a spectral matching of remote quantum
light sources is essential. We present a spectrally tunable single-photon
source emitting in the telecom O-band with the potential to function as a
building block of a quantum communication network based on optical fibers. A
thin membrane of GaAs embedding InGaAs quantum dots (QDs) is attached onto a
piezoelectric actuator via gold thermocompression bonding. Here the thin gold
layer acts simultaneously as an electrical contact, strain transmission medium
and broadband backside mirror for the QD-micromesa. The nanofabrication of the
QD-micromesa is based on in-situ electron-beam lithography, which makes it
possible to integrate pre-selected single QDs deterministically into the center
of monolithic micromesa structures. The QD pre-selection is based on distinct
single-QD properties, signal intensity and emission energy. In combination with
strain-induced fine tuning this offers a robust method to achieve spectral
resonance in the emission of remote QDs. We show that the spectral tuning has
no detectable influence on the multi-photon suppression with $g^{(2)}(0)$ as
low as 2-4% and that the emission can be stabilized to an accuracy of 4 $\mu$eV
using a closed-loop optical feedback.
- Abstract（参考訳）: ほとんどの量子通信は、量子情報の長距離伝送を目標としている。
量子リピータの概念では、伝送線路はベル状態測定による絡み合い分布によって接続された短いリンクに分割され、固有のチャネル損失を克服する。
この概念は、各リピータノード内で高いマルチ光子抑制と高い識別性を持つオンデマンドの単一光子源を必要とする。
リピータの動作を成功させるためには、リモート量子光源のスペクトルマッチングが不可欠である。
本稿では,光ファイバーをベースとした量子通信ネットワークのビルディングブロックとして機能する可能性のある,スペクトル調整可能な単一光子源について述べる。
InGaAs量子ドット(QD)を埋め込んだGaAs薄膜は、金熱圧縮結合を介して圧電アクチュエータに取り付けられる。
ここで、薄い金層は、QDマイクロメカのための電気接触、ひずみ伝達媒体、ブロードバンドバックサイドミラーとして同時に機能する。
QD-マイクロメカのナノファブリケーションは、その場で電子ビームリソグラフィーに基づいており、選択された単一QDを決定論的にモノリシックマイクロメカ構造の中心に統合することができる。
QD事前選択は、異なる単一QD特性、信号強度、放出エネルギーに基づいている。
ひずみ誘起微細チューニングと組み合わせることで、リモートQDの放射においてスペクトル共鳴を達成する堅牢な方法が提供される。
スペクトルチューニングは、g^{(2)}(0)$が2-4%以下のマルチ光子抑制に検出可能な影響を与えず、クローズドループ光フィードバックを用いて4$\mu$eVの精度で発光を安定化できることを示す。
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