論文の概要: Arbitrary structured quantum emission with a multifunctional imaging
metalens
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.04571v2
- Date: Mon, 26 Jun 2023 00:53:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-28 00:47:07.156517
- Title: Arbitrary structured quantum emission with a multifunctional imaging
metalens
- Title(参考訳): 多機能イメージングメタレンを用いた任意構造量子放出
- Authors: Chi Li, Jaehyuck Jang, Trevon Badloe, Tieshan Yang, Joohoon Kim,
Jaekyung Kim, Minh Nguyen, Stefan A. Maier, Junsuk Rho, Haoran Ren, Igor
Aharonovich
- Abstract要約: 室温での量子放出の任意の構造化に極薄偏光ビームスプリッティング金属を用いた方法を提案する。
ハイブリッド量子メタレンは、量子光源の複数の自由度を同時に操作することを可能にする。
複数の自由度における量子放出の任意の波面形成は、固体SPEの完全なポテンシャルを解き放つ可能性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6975314342823995
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Structuring light emission from single-photon emitters in multiple degrees of
freedom is of a great importance for quantum information processing towards
higher dimensions. However, traditional control of emission from quantum light
sources relies on the use of multiple bulky optical elements or nanostructured
resonators with limited functionalities, constraining the potential of
multi-dimensional tailoring. Here we introduce the use of an ultrathin
polarisation-beam-splitting metalens for the arbitrary structuring of quantum
emission at room temperature. Owing to the complete and independent
polarisation and phase control at a single meta-atom level, the designed
metalens enables simultaneous imaging of quantum emission from ultra-bright
defects in hexagonal boron nitride and imprinting of an arbitrary wavefront
onto orthogonal polarisation states of the sources. The hybrid quantum metalens
enables simultaneous manipulation of multiple degrees of freedom of a quantum
light source, including directionality, polarisation, and orbital angular
momentum. The demonstrated arbitrary wavefront shaping of quantum emission in
multiple degrees of freedom could unleash the full potential of solid-state
SPEs for their use as high-dimensional quantum sources for advanced quantum
photonic applications.
- Abstract(参考訳): 複数の自由度で単一光子エミッタからの発光を構造化することは、高次元への量子情報処理において非常に重要である。
しかし、従来の量子光源からの放射の制御は、多次元調整の可能性を制限するために、機能に制限のある複数のバルク光学素子やナノ構造共振器の使用に依存している。
ここでは,室温での量子放出の任意の構造化に極薄偏光ビームスプリット金属を用いた方法を紹介する。
単一メタ原子レベルでの完全かつ独立した偏光と位相制御により、設計されたメタレンは、六方晶窒化ホウ素の超明るい欠陥からの量子放出を同時に撮像し、任意の波面を光源の直交偏光状態に印加することができる。
ハイブリッド量子メタレンは、方向性、偏光、軌道角運動量を含む量子光源の複数の自由度を同時に操作することができる。
多重自由度での量子放出の任意の波面形成は、高度な量子フォトニック応用のための高次元量子源として使用するために固体speの全ポテンシャルを解き放つことができる。
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