論文の概要: Deterministic single photon source enabled by coherent superposition of
Mie-scattering moments in a NV- center coupled dipolar antenna
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.12428v1
- Date: Sat, 22 Oct 2022 12:05:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 10:02:08.724748
- Title: Deterministic single photon source enabled by coherent superposition of
Mie-scattering moments in a NV- center coupled dipolar antenna
- Title（参考訳）: NV中心結合双極性アンテナにおけるMie散乱モーメントのコヒーレント重ね合わせによる決定論的単一光子源
- Authors: Faraz A. Inam and Rajesh V. Nair
- Abstract要約: 双極性アンテナにおける励起三重散乱モーメントのコヒーレント重ね合わせを解く。
回収効率が75%を超える300回以上の相対減衰率向上を実現する。
強度-強度相関は、明るい単一光子放出を、高い速度と集光効率で確認する。
- 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: Generation of an ultra-bright, deterministic, solid-state single photon
source with high photon collection rate is an imperative requirement for
quantum technologies. In this direction, various nanophotonic systems coupled
with single quantum emitters are being implemented, but results in low decay
rate enhancement and MHz photon collection rate. Here, we unravel coherent
superposition of excited Mie-scattering moments in a dipolar antenna, coupled
with a single nitrogen-vacancy (NV-) center, to achieve bright single photon
source with GHz collection rate. Such balancing of Mie-scattering moments,
especially higher-order multi-polar moments, provide strong forward light
scattering with null backward scattering at the generalized Kerker condition.
This results in strong field intensity localization that can be used to shape
the emission from an embedded NV- center in the dipolar antenna. A relative
decay rate enhancement of more than 300 times with collection efficiency
exceeding 75% is achieved that result in photon collection rate of ~ 5 GHz. The
calculated intensity-intensity correlation confirms bright single photon
emission with enhanced rate and collection efficiency.
- Abstract（参考訳）: 量子技術にとって、高い集光率を持つ超ブライトで決定論的な固体単一光子源の生成は必須条件である。
この方向には、単一量子エミッタと結合した様々なナノフォトニクス系が実装されているが、低減衰率の増大とMHz光子収集速度をもたらす。
ここでは、二極性アンテナにおける励起三重散乱モーメントのコヒーレントな重ね合わせと単一窒素空孔(nv-)中心を結合し、ghz集光率の明るい単一光子源を実現する。
このような三重散乱モーメントのバランス、特に高次の多極性モーメントは、一般化されたカーカー条件でヌル後方散乱を伴う強い前方散乱をもたらす。
これにより、双極子アンテナに埋め込まれたnv中心からの放射を形作るのに使用できる強磁場強度の局在化がもたらされる。
集光効率が75%を超える300回以上の相対減衰率の向上により、光子集光速度は約5GHzとなる。
計算した強度-強度相関は、明るい単一光子放射を高率かつ集光効率で確認する。
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