論文の概要: Broadband biphoton generation and polarization splitting in a monolithic AlGaAs chip

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.14108v2
• Date: Mon, 8 May 2023 07:53:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 00:37:23.974803
• Title: Broadband biphoton generation and polarization splitting in a monolithic AlGaAs chip
• Title（参考訳）: モノリシックAlGaAsチップにおける広帯域バイフォトン生成と偏光分割
• Authors: F\'elicien Appas, Othmane Meskine, Aristide Lema\^itre, Jos\'e Palomo, Florent Baboux, Maria I. Amanti, Sara Ducci
• Abstract要約: 偏光子対のオンチップ生成とハンドリングは、量子フォトニクス回路の開発における中心的な課題である。 ここでは、ブロードバンド直交光子対の生成と偏光分割を含むモノリシックAlGaAsチップを実演する。 チップ出力における2光子干渉の質は、同じ帯域上で75.5%の可視性を示す香港・ウー・マンデルの実験によって評価される。
• 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: The ability to combine various advanced functionalities on a single chip is a key issue for both classical and quantum photonic-based technologies. On-chip generation and handling of orthogonally polarized photon pairs, one of the most used resource in quantum information protocols, is a central challenge for the development of scalable quantum photonics circuits; in particular, the management of spectrally broadband biphoton states, an asset attracting a growing attention for its capability to convey large-scale quantum information in a single spatial mode, is missing. Here, we demonstrate a monolithic AlGaAs chip including the generation of broadband orthogonally polarized photon pairs and their polarization splitting; 85% of the pairs are deterministically separated by the chip over a 60 nm bandwidth. The quality of the two-photon interference at the chip output is assessed via a Hong-Ou-Mandel experiment displaying a visibility of 75.5 % over the same bandwidth. These results, obtained at room temperature and telecom wavelength, in a platform combining high second-order nonlinearity, electro-optic effect and direct bandgap, confirm the validity of our approach and represent a significant step towards miniaturized and easy-to-handle photonic devices working in the broadband regime for quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 単一チップ上で様々な高度な機能を組み合わせる能力は、古典的および量子フォトニクスベースの技術において重要な問題である。 量子情報プロトコルにおいて最も使用されるリソースの1つである直交偏光対のオンチップ生成とハンドリングは、スケーラブルな量子フォトニクス回路の開発における中心的な課題である。 本稿では,広帯域直交偏光子対の生成と偏光分離を含むモノリシックalgaasチップを示し,その85%は60nm帯域で決定論的に分離する。 チップ出力における2光子干渉の品質は、同じ帯域幅で75.5パーセントの可視性を示すホン・ウー・マンデル実験によって評価される。 これらの結果は、高次非線形性、電気光学効果、直接バンドギャップを組み合わせたプラットフォームにおいて、室温およびテレコム波長で得られ、我々のアプローチの有効性を確認し、量子情報処理のためにブロードバンド方式で作業する小型で扱いやすいフォトニックデバイスに向けた重要なステップを示す。

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