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: 翻訳完了
• 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
• 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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