論文の概要: 'Sawfish' Photonic Crystal Cavity for Near-Unity Emitter-to-Fiber Interfacing in Quantum Network Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.04702v1
• Date: Mon, 10 Oct 2022 14:00:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-23 01:10:07.761207
• Title: 'Sawfish' Photonic Crystal Cavity for Near-Unity Emitter-to-Fiber Interfacing in Quantum Network Applications
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける近単位エミッタ-ファイバ界面用「sawfish」フォトニック結晶空洞
• Authors: Julian M. Bopp, Matthias Plock, Tim Turan, Gregor Pieplow, Sven Burger, Tim Schr\"oder
• Abstract要約: 我々は導波管を集積した「ソーフィッシュ」フォトニック結晶キャビティを開発し、有限要素シミュレーションを用いて、ダイヤモンド中の負電荷のスズ空孔中心のゼロフォノン線放射が単モード繊維へ効率97.4%で伝達されることを実証した。 我々の相関に基づく設計は、最先端のナノファブリケーションパラメータの下で頑健であり、エミッタ-ファイバ結合効率88.6%を維持している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photon loss is one of the key challenges to overcome in complex photonic quantum applications. Photon collection efficiencies directly impact the amount of resources required for measurement-based quantum computation and communication networks. Promising resources include solid-state quantum light sources, however, efficiently coupling light from a single quantum emitter to a guided mode remains demanding. In this work, we eliminate photon losses by maximizing coupling efficiencies in an emitter-to-fiber interface. We develop a waveguide-integrated 'Sawfish' photonic crystal cavity and use finite element simulations to demonstrate that our system transfers, with 97.4% efficiency, the zero-phonon line emission of a negatively-charged tin vacancy center in diamond adiabatically to a single-mode fiber. A surrogate model trained by machine learning provides quantitative estimates of sensitivities to fabrication tolerances. Our corrugation-based design proves robust under state-of-the-art nanofabrication parameters, maintaining an emitter-to-fiber coupling efficiency of 88.6%. To demonstrate its potential in reducing resource requirements, we apply the Sawfish cavity to a recent one-way quantum repeater protocol.
• Abstract（参考訳）: 光子損失は、複雑なフォトニック量子応用において克服すべき重要な課題の1つである。 光子収集効率は、測定に基づく量子計算と通信ネットワークに必要なリソース量に直接影響する。 資源は固体の量子光源を含むが、単一の量子エミッタからの光を誘導モードに効率的に結合することは要求されている。 本研究では,エミッタ-ファイバ界面の結合効率を最大化することで光子損失を解消する。 導波路一体型フォトニック結晶キャビティを開発し,97.4%の効率で,ダイヤモンド中の負電荷のスズ空室中心のゼロフォノン線放出を単一モードファイバに非接触的に行うことを有限要素シミュレーションにより実証する。 機械学習によって訓練された代理モデルは、製造耐性に対する感度の定量的推定を提供する。 我々の相関に基づく設計は、最先端のナノファブリケーションパラメータの下で堅牢であり、エミッタ-ファイバ結合効率88.6%を維持している。 資源要求を減らす可能性を示すために,Sawfishキャビティを最近のワンウェイ量子リピータプロトコルに適用する。

関連論文リスト

• Tailoring fusion-based photonic quantum computing schemes to quantum emitters [0.0]
  核融合に基づく量子計算は、核融合ゲートによって小さなフォトニック資源状態が同時に絡み合って測定される、有望な量子計算モデルである。 本稿では,量子エミッタの能力とノイズモデルに合わせた融合型アーキテクチャを提案する。 本研究は,光子損失の8%,エミッタの光子識別率の4%,メモリエラーのはるかに高いスピンノイズ閾値といった,物理誤差機構に対する高い耐性を実現することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-09T11:31:49Z)
• A Hybrid Approach to Mitigate Errors in Linear Photonic Bell-State Measurement for Quantum Interconnects [0.0]
  ベル状態測定のための新しいハイブリッド検出手法を提案する。 量子テレポーテーションとエンタングルメントスワッププロセスの明確な忠実さを導出する。 この研究は、線形光学スキームのための新しいツールを提供し、量子状態工学と量子相互接続への応用を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-14T18:00:00Z)
• Purcell enhancement of single-photon emitters in silicon [68.8204255655161]
  通信光子に結合された個々のスピンは、分散量子情報処理にユニークな約束を提供する。 我々は、エルビウムドーパントをナノフォトニックシリコン共振器に統合して、そのようなインタフェースを実装した。 78倍のパーセル増倍率を持つ光学ラビ発振と単一光子放射を観測した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-18T19:38:38Z)
• On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
  多光子干渉は光量子技術の中心にある。 そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。 ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z)
• Efficient Source of Shaped Single Photons Based on an Integrated Diamond Nanophotonic System [0.0]
  効率的な形状の単一光子の源は、光ファイバーネットワークや量子メモリと直接統合することができる。 任意の時間形状の単一光子パルスを高効率で決定的情報源として示す。 このシステムは、量子情報の堅牢な伝送と処理のためのリソースとして使用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-08T02:12:24Z)
• On-chip single-photon subtraction by individual silicon vacancy centers in a laser-written diamond waveguide [48.7576911714538]
  レーザーによるダイヤモンドフォトニクスは3次元の加工能力と、光ファイバー技術と一致する大きなモード場直径を提供する。 そこで我々は,大きな数値開口光学を用いて,単一の浅層実装シリコン空孔中心の励起を組み合わせ,大きな協調性を実現する。 我々は、単一エミッタの量子効率の低いバウンダリとして13%のベータ係数と0.153のコオペラティティティを持つ単一エミッタの絶滅測定を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-02T16:01:15Z)
• Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
  集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。 シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z)
• Inverse-designed photon extractors for optically addressable defect qubits [48.7576911714538]
  フォトニックデバイスの逆設計最適化は、スピン光子インタフェースの臨界パラメータを調整する際に、前例のない柔軟性を実現する。 逆設計のデバイスは、単一の光子エミッタのスケーラブルな配列の実現、新しい量子エミッタの迅速なキャラクタリゼーション、センシングと効率的な隠蔽機構を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-24T04:30:14Z)
• Single Photon Sources with Near Unity Collection Efficiencies by Deterministic Placement of Quantum Dots in Nanoantennas [3.6654842121350257]
  本研究では,単一独立量子エミッタを空間的精度で直接位置決めする方法を提案する。 また、オンデマンド単一光子放射に非架橋高量子収率量子ドット(QD)を用いる。 このアプローチを併用すると、単一の光子の85%のコレクション効率が、0.5の低いNAとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-23T15:05:23Z)
• Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
  集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。 非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。 ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)
• Scalable integrated single-photon source [0.0]
  フォトニック量子ビットは、分散量子ネットワークにデプロイ可能な量子情報処理のキーイネーラである。 主な課題はノイズとデコヒーレンスプロセスを克服し、生成効率と光子の不識別性に関するベンチマークに到達することである。 量子ドットを用いた「オンチップ」における近ユニティ不明瞭性を特徴とする決定論的単一光子源の実現について報告する。 この装置は、光子間の相違性の観測不可能な減少を伴わずに、100ドル以上の単光子の長い文字列を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-19T17:32:04Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。