論文の概要: Plug-and-play quantum devices with efficient fiber-quantum dot interface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.13127v1
• Date: Sat, 26 Feb 2022 12:27:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 21:30:19.746071
• Title: Plug-and-play quantum devices with efficient fiber-quantum dot interface
• Title（参考訳）: 効率的なファイバー量子ドットインタフェースを用いたプラグアンドプレイ量子デバイス
• Authors: Woong Bae Jeon, Jong Sung Moon, Kyu-Young Kim, Young-Ho Ko, Christopher J. K. Richardson, Edo Waks, and Je-Hyung Kim
• Abstract要約: 我々は、量子ドットから単一光子を直接標準のFC/PC接続単一モードファイバに発射する、高効率な光ファイバ対光デバイスを実証した。 本手法は,光学的アライメントを必要とせず,長期的安定性を保証できるプラグイン・アンド・プレイ単光子デバイスを実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.02638512174804417
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Incorporating solid-state quantum emitters into optical fiber networks enables the long-distance transmission of quantum information and the remote connection of distributed quantum nodes. However, interfacing quantum emitters with fiber optics encounters several challenges, including low coupling efficiency and stability. Here, we demonstrate a highly efficient fiber-interfacing photonic device that directly launches single photons from quantum dots into a standard FC/PC-connectorized single-mode fiber (SMF28). Optimally designed photonic structures based on hole gratings produce an ultra-narrow directional beam that matches the small numerical aperture of a single-mode fiber. A pick-and-place technique selectively integrates a single miniaturized device into the core of the fiber. Our approach realizes a plug-and-play single-photon device that does not require any optical alignment and thus guarantees long-term stability. The results thus represent a major step toward practical and reliable quantum lights across a fiber network.
• Abstract（参考訳）: 光ファイバネットワークに固体量子エミッタを組み込むことで、量子情報の長距離伝送と分散量子ノードの遠隔接続が可能になる。 しかし、ファイバ光学と量子エミッタの相互作用は、結合効率の低下や安定性など、いくつかの課題に遭遇する。 本稿では,量子ドットからの単一光子を標準のfc/pc結合シングルモードファイバ(smf28)へ直接打ち上げる,高効率なファイバ干渉型フォトニックデバイスを示す。 ホールグレーティングに基づく最適設計のフォトニック構造は、単一モードファイバの小さな数値開口と一致する超狭方向ビームを生成する。 ピック・アンド・プレース技術は、単一小型デバイスをファイバーのコアに選択的に統合する。 本手法は,光学的アライメントを必要とせず,長期的安定性を保証できるプラグアンドプレイ単光子デバイスを実現する。 その結果、ファイバーネットワーク全体の実用的で信頼性の高い量子光への大きな一歩となる。

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