論文の概要: Ultra-bright single photon source based on an atomically thin material
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.06340v1
- Date: Mon, 13 Feb 2023 13:22:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 15:29:13.841297
- Title: Ultra-bright single photon source based on an atomically thin material
- Title（参考訳）: 原子間物質を用いた超高輝度単一光子源
- Authors: Jens Christian Drawer, Victor Nikolaevich Mitryakhin, Hangyong Shan,
Sven Stephan, Moritz Gittinger, Lukas Lackner, Bo Han, Gilbert Leibeling,
Falk Eilenberger, Rounak Banerjee, Sefaattin Tongay, Kenji Watanabe, Takashi
Taniguchi, Christoph Lienau, Martin Silies, Carlos Anton-Solanas, Martin
Esmann, Christian Schneider
- Abstract要約: 固体単一光子源は、量子通信ネットワークやオンチップ量子情報処理における中心的な構成要素である。
ここでは、スペクトル調整可能な光学キャビティに結合した原子的に薄いWSe2シートに基づく単一光子源を実装する。
高い単光子純度で、$g(2)(0)$が$4.7 pm 0.7 %$で、記録的な高輝度の線形偏光子の第1レンズ光度が$65 pm 4 %$であるのが特徴である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.062778743244592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Solid-state single photon sources are central building blocks in quantum
communication networks and on-chip quantum information processing. Atomically
thin crystals were established as possible candidates to emit non-classical
states of light, however, the performance of monolayer-based single photon
sources has so far been lacking behind state-of-the-art devices based on volume
crystals. Here, we implement a single photon source based on an atomically thin
sheet of WSe2 coupled to a spectrally tunable optical cavity. It is
characterized by a high single photon purity with a $g^{(2)}(0)$ value as low
as $4.7 \pm 0.7 \%$ and a record-high first lens brightness of linearly
polarized photons as large as $65 \pm 4 \%$. Interestingly, the high
performance of our devices allows us to observe genuine quantum interference
phenomena in a Hong-Ou-Mandel experiment. Our results demonstrate that open
cavities and two-dimensional materials constitute an excellent platform for
ultra-bright quantum light sources: the unique properties of such
two-dimensional materials and the versatility of open cavities open an
inspiring avenue for novel quantum optoelectronic devices.
- Abstract（参考訳）: 固体単一光子源は、量子通信ネットワークやオンチップ量子情報処理における中心的な構成要素である。
原子の薄い結晶は、非古典的な光を放出する候補として確立されたが、単層ベースの単一光子源の性能は、ボリューム結晶に基づく最先端のデバイスに後れを取っている。
本稿では,波長可変光学キャビティに結合したwse2の原子薄板を基に,単一光子源を実装した。
高い単光子純度で、$g^{(2)}(0)$が$4.7 \pm 0.7 \%$、記録的な高輝度の線形偏光子の第1レンズ輝度が$65 \pm 4 \%$であるのが特徴である。
興味深いことに、我々の装置の高性能はホン・ウー・マンデル実験で真の量子干渉現象を観測できる。
その結果, オープンキャビティと2次元材料は, このような2次元材料の特異な性質とオープンキャビティの汎用性により, 量子光電子デバイスへの着想の道が開かれた。
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