論文の概要: Large-bandwidth transduction between an optical single quantum-dot
molecule and a superconducting resonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.03230v2
- Date: Mon, 17 Jan 2022 16:11:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 06:00:01.406933
- Title: Large-bandwidth transduction between an optical single quantum-dot
molecule and a superconducting resonator
- Title（参考訳）: 光単一量子ドット分子と超伝導共振器の広帯域変換
- Authors: Yuta Tsuchimoto (1), Zhe Sun (1), Emre Togan (1), Stefan F\"alt (1),
Werner Wegscheider (1), Andreas Wallraff (1), Klaus Ensslin (1), Ata\c{c}
\.Imamo\u{g}lu (1) and Martin Kroner (1) ((1) ETH Zurich, Department of
Physics, Zurich, Switzerland)
- Abstract要約: 光学活性量子ドット分子(QDM)における励起子の電気双極子モーメントは、単一光子レベルのマイクロ波共振器場に効率よく結合することを示す。
QDMの高速励起子崩壊速度により、光共振器とマイクロ波共振器の間の帯域幅は数百MHzに達する。
- 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: Quantum transduction between the microwave and optical domains is an
outstanding challenge for long-distance quantum networks based on
superconducting qubits. For all transducers realized to date, the generally
weak light-matter coupling does not allow high transduction efficiency, large
bandwidth, and low noise simultaneously. Here we show that a large electric
dipole moment of an exciton in an optically active self-assembled quantum dot
molecule (QDM) efficiently couples to a microwave resonator field at a
single-photon level. This allows for transduction between microwave and optical
photons without coherent optical pump fields to enhance the interaction. With
an on-chip device, we demonstrate a sizeable single-photon coupling strength of
16 MHz. Thanks to the fast exciton decay rate in the QDM, the transduction
bandwidth between an optical and microwave resonator photon reaches several
100s of MHz.
- Abstract（参考訳）: マイクロ波と光領域間の量子伝達は、超伝導量子ビットに基づく長距離量子ネットワークにおいて顕著な課題である。
これまでに実現されたすべてのトランスデューサにとって、一般的に弱い光物質結合は高い送電効率、大きな帯域幅、低ノイズを同時に許容しない。
ここでは、光学活性自己集合量子ドット分子(QDM)における励起子の大きな電気双極子モーメントが、単一光子レベルのマイクロ波共振器場に効率よく結合することを示す。
これにより、コヒーレントな光ポンプ場を使わずにマイクロ波と光子を変換して相互作用を高めることができる。
オンチップデバイスを用いて16MHzの単一光子結合強度を実証した。
QDMの高速励起子崩壊速度により、光共振器とマイクロ波共振器の光子の転送帯域は数百MHzに達する。
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