論文の概要: On-demand indistinguishable and entangled photons at telecom frequencies
using tailored cavity designs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13871v1
- Date: Fri, 24 Mar 2023 09:26:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 15:06:25.911381
- Title: On-demand indistinguishable and entangled photons at telecom frequencies
using tailored cavity designs
- Title（参考訳）: キャビティ設計を用いた通信周波数におけるオンデマンド非識別・絡み合い光子
- Authors: David Bauch, Dustin Siebert, Klaus D. J\"ons, Jens F\"orstner and
Stefan Schumacher
- Abstract要約: 偏光エンタングルメントの度合いが高い光子対の生成に焦点をあてる。
適切な調整を施した円形ブラッグ反射器が十分な選択的パーセル増強の要求を満たすことを示す。
本稿では,システムパラメータへの非自明な依存を報告し,Purcell拡張の最適範囲を決定するために,組み合わせた理論手法の予測力を利用する。
- 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: The biexciton-exciton emission cascade commonly used in quantum-dot systems
to generate polarization entanglement yields photons with intrinsically limited
indistinguishability. In the present work we focus on the generation of pairs
of photons with high degrees of polarization entanglement and simultaneously
high indistinguishibility. We achieve this goal by selectively reducing the
biexciton lifetime with an optical resonator. We demonstrate that a suitably
tailored circular Bragg reflector fulfills the requirements of sufficient
selective Purcell enhancement of biexciton emission paired with spectrally
broad photon extraction and two-fold degenerate optical modes. Our in-depth
theoretical study combines (i) the optimization of realistic photonic
structures solving Maxwell's equations from which model parameters are
extracted as input for (ii) microscopic simulations of quantum-dot cavity
excitation dynamics with full access to photon properties. We report
non-trivial dependencies on system parameters and use the predictive power of
our combined theoretical approach to determine the optimal range of Purcell
enhancement that maximizes indistinguishability and entanglement to near unity
values in the telecom C-band at $1550\,\mathrm{nm}$.
- Abstract（参考訳）: 量子ドット系でよく用いられるバイエキシトン・エキシトン放出カスケードは、偏光エンタングルメントを生成するために、本質的に区別不可能な光子を生成する。
本研究は, 偏光絡み合いの度合いが高く, 同時に不明瞭度が高い光子の対を生成することに焦点を当てる。
光共振器を用いたバイエクシトン寿命を選択的に低減することで、この目標を達成する。
広帯域光子抽出と2重縮退光モードを併用したバイエクシトンエミッションの十分なパーセル向上の要求を満たすように調整した円形ブラッグ反射器を試作した。
我々の詳細な理論研究が組み合わさる
(i)モデルパラメータを入力として抽出したマクスウェル方程式を解いた現実的なフォトニック構造の最適化
(ii)光子特性に完全にアクセスできる量子ドットキャビティ励起ダイナミクスの微視的シミュレーション
我々は,システムパラメータに対する非自明な依存性を報告し,1550\,\mathrm{nm}$ における通信用cバンドの非識別性と近接ユニティ値への絡み合いを最大化するパーセル強化の最適範囲を決定するために,複合理論手法の予測力を利用する。
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