論文の概要: Diamond Integrated Quantum Photonics: A Review

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08844v1
• Date: Mon, 18 Jul 2022 18:00:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 15:30:29.184228
• Title: Diamond Integrated Quantum Photonics: A Review
• Title（参考訳）: ダイヤモンド集積量子フォトニクス
• Authors: Prasoon K. Shandilya, Sigurd Fl{\aa}gan, Natalia C. Carvalho, Elham Zohari, Vinaya K. Kavatamane, Joseph E. Losby, Paul E. Barclay
• Abstract要約: ダイヤモンドの集積量子フォトニクスデバイスは、多くの量子応用にとって大きな可能性を持っている。 これらの装置は、ダイヤモンドの異常な熱、光学、機械的特性の組み合わせの恩恵を受ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33827079164159196
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Integrated quantum photonics devices in diamond have tremendous potential for many quantum applications, including long-distance quantum communication, quantum information processing, and quantum sensing. These devices benefit from diamond's combination of exceptional thermal, optical, and mechanical properties. Its wide electronic bandgap makes diamond an ideal host for a variety of optical active spin qubits that are key building blocks for quantum technologies. In landmark experiments, diamond spin qubits have enabled demonstrations of remote entanglement, memory-enhanced quantum communication, and multi-qubit spin registers with fault-tolerant quantum error correction, leading to the realization of multinode quantum networks. These advancements put diamond at the forefront of solid-state material platforms for quantum information processing. Recent developments in diamond nanofabrication techniques provide a promising route to further scaling of these landmark experiments towards real-life quantum technologies. In this paper, we focus on the recent progress in creating integrated diamond quantum photonic devices, with particular emphasis on spin-photon interfaces, cavity optomechanical devices, and spin-phonon transduction. Finally, we discuss prospects and remaining challenges for the use of diamond in scalable quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンドの集積量子フォトニクスデバイスは、長距離量子通信、量子情報処理、量子センシングなど、多くの量子アプリケーションにとって大きな可能性を持っている。 これらの装置は、ダイヤモンドの異常な熱、光学、機械的特性の組み合わせの恩恵を受ける。 その広い電子バンドギャップにより、ダイヤモンドは量子技術の主要な構成要素である様々な光学活性スピン量子ビットの理想的なホストとなる。 ランドマーク実験では、ダイヤモンドスピン量子ビットは、リモートエンタングルメント、メモリ強化量子通信、フォールトトレラント量子誤り訂正によるマルチキュービットスピンレジスタの実証を可能にし、マルチノード量子ネットワークの実現につながった。 これらの進歩により、ダイヤモンドは量子情報処理のための固体材料プラットフォームの最前線に立った。 近年のダイヤモンドナノファブリケーション技術の発展は、これらの目覚ましい実験を現実の量子技術へ拡大するための有望な道筋となっている。 本稿では,ダイヤモンド量子フォトニックデバイスの開発における最近の進歩,特にスピンフォトニック界面,キャビティ光機械デバイス,スピンフォノン変換について述べる。 最後に,スケーラブルな量子技術におけるダイヤモンドの利用の展望と課題について述べる。

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