論文の概要: InGaP quantum nanophotonic integrated circuits with 1.5%
nonlinearity-to-loss ratio
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.12705v4
- Date: Tue, 25 Jan 2022 20:17:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 11:33:47.885057
- Title: InGaP quantum nanophotonic integrated circuits with 1.5%
nonlinearity-to-loss ratio
- Title（参考訳）: 非線形比 1.5% のInGaP量子ナノフォトニック集積回路
- Authors: Mengdi Zhao and Kejie Fang
- Abstract要約: 単一光子非線形結合速度と空洞-光子損失率との間には、記録的な1.5%の高比を持つ薄膜InGaPにおける量子ナノフォトニック集積回路を実現する。
我々の研究は、InGaPを量子非線形光学および量子情報応用のための潜在的超越プラットフォームとして示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optical nonlinearity plays a pivotal role in quantum information processing
using photons, from heralded single-photon sources, coherent wavelength
conversion to long-sought quantum repeaters. Despite the availability of strong
dipole coupling to quantum emitters, achieving strong bulk optical nonlinearity
is highly desirable. Here, we realize quantum nanophotonic integrated circuits
in thin-film InGaP with a record-high ratio of $1.5\%$ between the
single-photon nonlinear coupling rate ($g/2\pi=11.2$ MHz) and cavity-photon
loss rate . We demonstrate second-harmonic generation with an efficiency of
$71200\pm10300\%$/W in the InGaP photonic circuit and photon-pair generation
via degenerate spontaneous parametric down-conversion with an ultrahigh rate
exceeding 27.5 MHz/$\mu$W -- an order of magnitude improvement of the
state-of-the-art -- and a large coincidence-to-accidental ratio up to
$1.4\times 10^4$. Our work shows InGaP as a potentially transcending platform
for quantum nonlinear optics and quantum information applications.
- Abstract（参考訳）: 光非線形性は光子を用いた量子情報処理において重要な役割を担っている。
量子エミッタへの強い双極子カップリングが可能であるにもかかわらず、強いバルク光学非線形性を達成することが非常に望ましい。
本稿では,単光子非線形結合率 (g/2\pi=11.2$ mhz) とキャビティ光子損失率 (キャビティ光子損失率) との最高値が1.5\%である薄膜ingapにおける量子ナノフォトニック集積回路を実現する。
超高速27.5mhz/$\mu$wを超える縮退自発的パラメトリックダウンコンバージョンにより、ingapフォトニック回路で71200\pm10300\%$/wの効率で第2高調波発生を実証し、最大で1.4\times 10^4$の一致率を示す。
我々の研究は、InGaPを量子非線形光学および量子情報応用のための潜在的超越プラットフォームとして示している。
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