論文の概要: Room temperature single-photon emitters in silicon nitride

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.08128v1
• Date: Fri, 16 Apr 2021 14:20:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 10:55:41.608761
• Title: Room temperature single-photon emitters in silicon nitride
• Title（参考訳）: 窒化ケイ素の室温単光子放出体
• Authors: Alexander Senichev, Zachariah O. Martin, Samuel Peana, Demid Sychev, Xiaohui Xu, Alexei S. Lagutchev, Alexandra Boltasseva and Vladimir M. Shalaev
• Abstract要約: 二酸化ケイ素基板上に成長した窒化ケイ素(SiN)薄膜における室温単一光子放射体の初観測について報告する。 SiNは近年、集積量子フォトニクスの最も有望な材料として登場し、提案されたプラットフォームは、量子オンチップデバイスのスケーラブルな製造に適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 97.75917079876487
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Single-photon emitters are essential for enabling several emerging applications in quantum information technology, quantum sensing and quantum communication. Scalable photonic platforms capable of hosting intrinsic or directly embedded sources of single-photon emission are of particular interest for the realization of integrated quantum photonic circuits. Here, we report on the first-time observation of room-temperature single-photon emitters in silicon nitride (SiN) films grown on silicon dioxide substrates. As SiN has recently emerged as one of the most promising materials for integrated quantum photonics, the proposed platform is suitable for scalable fabrication of quantum on-chip devices. Photophysical analysis reveals bright (>$10^5$ counts/s), stable, linearly polarized, and pure quantum emitters in SiN films with the value of the second-order autocorrelation function at zero time delay $g^{(2)}(0)$ below 0.2 at room temperatures. The emission is suggested to originate from a specific defect center in silicon nitride due to the narrow wavelength distribution of the observed luminescence peak. Single-photon emitters in silicon nitride have the potential to enable direct, scalable and low-loss integration of quantum light sources with the well-established photonic on-chip platform.
• Abstract（参考訳）: 単一光子エミッタは、量子情報技術、量子センシング、量子通信におけるいくつかの新しい応用を可能にするために不可欠である。 単一光子放射の固有のまたは直接埋め込まれたソースをホストできるスケーラブルなフォトニックプラットフォームは、集積量子フォトニック回路の実現に特に関心がある。 本報告では, 二酸化ケイ素基板上に成長した窒化ケイ素(sin)膜中の常温単光子を初めて観察する。 SiNは近年、集積量子フォトニクスの最も有望な材料として登場し、提案されたプラットフォームは、量子オンチップデバイスのスケーラブルな製造に適している。 光物理解析により、SiN薄膜の輝度(>10^5$ counts/s)、安定、線形偏光、純量子エミッタ、および二階自己相関関数の値がゼロ時間遅延$g^{(2)}(0)$ 0.2以下の室温で表される。 この放射は、観測された発光ピークの狭い波長分布に起因する窒化ケイ素の特定の欠陥中心に由来することが示唆された。 窒化ケイ素の単一光子エミッタは、量子光源とよく確立されたフォトニックオンチッププラットフォームとの直接的かつスケーラブルで低損失な統合を可能にする可能性がある。

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