論文の概要: An integrated whispering-gallery-mode resonator for solid-state coherent quantum photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.12188v2
• Date: Tue, 27 Jul 2021 13:21:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 21:29:16.293630
• Title: An integrated whispering-gallery-mode resonator for solid-state coherent quantum photonics
• Title（参考訳）: 固体コヒーレント量子フォトニクスのためのウィスパーリング・ガリーモード共振器
• Authors: Arianne Brooks, Xiao-Liu Chu, Zhe Liu, Rudiger Schott, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Leonardo Midolo, Peter Lodahl and Nir Rotenberg
• Abstract要約: 我々は,光子をコヒーレントにルートする自己組立量子ドットを含む集積マイクロディスクキャビティについて報告する。 この統合システムは, ドロップポートとバスポートの間で光子を協調的に再帰することができることを示す。 このアプローチの長所と短所について議論し、量子デバイスの効率を高めるためにどのように使用できるかに焦点を当てる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.082529164787429
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Tailored photonic cavities allow enhancing light-matter interaction ultimately to create a fully coherent quantum interface. Here, we report on an integrated microdisk cavity containing self-assembled quantum dots to coherently route photons between different access waveguides. We measure a Purcell factor of $F_{exp}=6.9\pm0.9$ for a cavity quality factor of about 10,000, allowing us to observe clear signatures of coherent scattering of photons by the quantum dots. We show how this integrated system can coherently re-route photons between the drop and bus ports, and how this routing is controlled by detuning the quantum dot and resonator, or through the strength of the excitation beam, where a critical photon number less than one photon per lifetime is required. We discuss the strengths and limitations of this approach, focusing on how the coherent scattering and single-photon nonlinearity can be used to increase the efficiency of quantum devices such as routers or Bell-state analyzers.
• Abstract（参考訳）: テーラーフォトニックキャビティは、最終的に完全なコヒーレントな量子インターフェースを作るために、光-物質相互作用の強化を可能にする。 本稿では、異なるアクセス導波路間で光子をコヒーレントにルーティングする自己組立量子ドットを含む集積マイクロディスクキャビティについて報告する。 F_{exp}=6.9\pm0.9$のパーセル係数を約10,000のキャビティ品質係数で測定し、量子ドットによる光子のコヒーレント散乱の明確なシグネチャを観察する。 我々は,この集積系が,ドロップポートとバスポートの間で光子をコヒーレントに再帰させる方法を示し,量子ドットと共振器をデチュートするか,あるいは励起ビームの強度で制御するかを示す。 本稿では,コヒーレント散乱と単一光子非線形性を用いて,ルータやベル状態分析器などの量子デバイスの効率を高めることに着目し,このアプローチの強みと限界について議論する。

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