論文の概要: Towards Generating Indistinguishable Photons from Solid-State Quantum Emitters at Elevated Temperatures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.05636v1
• Date: Tue, 9 May 2023 17:29:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 19:13:57.595485
• Title: Towards Generating Indistinguishable Photons from Solid-State Quantum Emitters at Elevated Temperatures
• Title（参考訳）: 固体量子エミッタからの高温での識別不能光子生成に向けて
• Authors: Alistair J. Brash, Jake Iles-Smith
• Abstract要約: 区別不可能な光子は、多くの光学量子技術の鍵となる資源である。 高速でオンデマンドな単一光子源は、単一の固体量子エミッタを用いて実証されている。 我々は,固体エミッタとフォトニックナノキャビティを結合させることで,高温での光子コヒーレンスを大幅に向上させることができることを実験的に検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Indistinguishable photons are a key resource for many optical quantum technologies. Efficient, on-demand single photon sources have been demonstrated using single solid-state quantum emitters, typically epitaxially grown quantum dots in III-V semiconductors. To achieve the highest performance, these sources are typically operated at liquid helium temperatures ($\sim 4~\mathrm{K}$), introducing significant significant size, weight and power (SWAP) considerations that are often impractical for emerging applications such as satelite quantum communications. Here we experimentally verify that coupling a solid-state emitter to a photonic nanocavity can greatly improve photon coherence at higher temperatures where SWAP requirements can be much lower. Using a theoretical model that fully captures the phonon-mediated processes that compromise photon indistinguishability as temperature increases, we reproduce our experimental results and demonstrate the potential to further increase the operating temperature in future generations of optimised devices.
• Abstract（参考訳）: 区別できない光子は、多くの光学量子技術の鍵となる資源である。 効率良くオンデマンドな単一光子源は、iii-v半導体のエピタキシャル成長量子ドットである単一固体量子エミッタを用いて実証されている。 最高性能を達成するために、これらのソースは典型的には液体ヘリウム温度(\sim 4~\mathrm{K}$)で動作し、サテライト量子通信のような新興用途では実用的でない重要なサイズ、重量、パワー(SWAP)を考慮した。 ここでは、固体エミッタとフォトニックナノキャビティを結合することで、スワップ要件がはるかに低い高温での光子コヒーレンスを大幅に改善できることを実験的に検証する。 温度が上昇するにつれて光子不明瞭性を損なうフォノンを介するプロセスを完全に捉える理論モデルを用いて,実験結果を再現し,次世代の最適化デバイスにおける動作温度をさらに高める可能性を示す。

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