論文の概要: Engineering strong chiral light-matter interactions in a waveguide-coupled nanocavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.01462v3
• Date: Fri, 28 Jan 2022 12:50:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 00:55:59.867972
• Title: Engineering strong chiral light-matter interactions in a waveguide-coupled nanocavity
• Title（参考訳）: 導波路結合型ナノキャビティにおける強キラル光マター相互作用
• Authors: D. Hallett, A. P. Foster, D. M. Whittaker, M. S. Skolnick, L. R. Wilson
• Abstract要約: 固体状態では、量子エミッタは一般にスピン依存のハンドネスを持つ円偏光遷移を持つ。 導波路結合ナノキャビティにそのようなエミッタを埋め込むことでスピン依存キラルカップリングを実現することができることを示す。
• 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: Spin-dependent, directional light-matter interactions form the basis of chiral quantum networks. In the solid state, quantum emitters commonly possess circularly polarised optical transitions with spin-dependent handedness. We demonstrate numerically that spin-dependent chiral coupling can be realised by embedding such an emitter in a waveguide-coupled nanocavity, which supports two near-degenerate, orthogonally-polarised cavity modes. The chiral behaviour arises due to direction-dependent interference between the cavity modes upon coupling to two single-mode output waveguides. Notably, an experimentally realistic cavity design simultaneously supports near-unity chiral contrast, efficient ($\beta > 0.95$) waveguide coupling and enhanced light-matter interaction strength (Purcell factor $F_P > 70$). In combination, these parameters could enable the development of highly coherent spin-photon interfaces, ready for integration into nanophotonic circuits.
• Abstract（参考訳）: スピン依存、指向性光-物質相互作用はキラル量子ネットワークの基礎を形成する。 固体状態では、量子エミッタは一般にスピン依存のハンドネスを持つ円偏光遷移を持つ。 スピン依存キラルカップリングは導波路結合型ナノキャビティにそのようなエミッタを埋め込むことにより実現可能であることを数値的に示す。 キラルな挙動は、2つの単一モード出力導波路に結合する際のキャビティモード間の方向依存性による干渉によって生じる。 特に、実験的な現実的な空洞設計は、ほぼ均一なキラルコントラスト、効率的な(\beta > 0.95$)導波路結合、光-物質相互作用強度(Purcell factor $F_P > 70$)を同時にサポートする。 これらのパラメータを組み合わせることで、ナノフォトニック回路に統合可能な高コヒーレントなスピン光子インタフェースの開発が可能になる。

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