論文の概要: A Bi-CMOS electronic-photonic integrated circuit quantum light detector
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.08990v1
- Date: Mon, 15 May 2023 20:08:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 17:23:51.376237
- Title: A Bi-CMOS electronic-photonic integrated circuit quantum light detector
- Title（参考訳）: Bi-CMOS電子フォトニック集積回路量子光検出器
- Authors: Joel F. Tasker, Jonathan Frazer, Giacomo Ferranti, Jonathan C. F.
Matthews
- Abstract要約: ホモジン検出器は量子コンピュータを含む量子技術にまたがる応用を持つ。
量子ノイズ制限型モノリシック電子フォトニック集積ホモダイン検出器について報告する。
これは、CMOS電子フォトニクス統合による量子フォトニクスの性能向上を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Complimentary metal-oxide-semiconductor (CMOS) compatible quantum technology
enables scalable integration with the classical readout and control electronics
needed to build quantum computers. Homodyne detectors have applications across
quantum technologies including quantum computers, and they comprise photonics
and electronics. Here we report a quantum noise limited monolithic
electronic-photonic integrated homodyne detector, with an overall footprint of
$80~\mu\mathrm{m} \times 220~\mu\mathrm{m}$, fabricated in a 250~nm lithography
bi-polar CMOS process. By monolithic integration of the electronics and
photonics, overall capacitance is suppressed -- this is the main bottleneck to
high bandwidth measurement of quantum light. We measure a 3~dB bandwidth of
19.8~GHz and a maximum shot noise clearance of 15~dB. This exceeds bandwidth
limits of detectors with macroscopic electronic interconnects, including
wirebonding and flip-chip bonding. This demonstrates CMOS electronic-photonic
integration enhancing performance of quantum photonics.
- Abstract（参考訳）: 補完的金属酸化物半導体(CMOS)互換量子技術は、量子コンピュータ構築に必要な古典的読み出しと制御エレクトロニクスとのスケーラブルな統合を可能にする。
ホモジン検出器は量子コンピュータを含む量子技術にまたがって応用され、フォトニクスとエレクトロニクスを構成する。
ここでは,250nmのリソグラフィバイポーラcmosプロセスで作製した80～\mu\mathrm{m} \times 220~\mu\mathrm{m}$の量子ノイズ制限モノリシック電子・フォトニック集積型ホモダイン検出器について報告する。
エレクトロニクスとフォトニクスのモノリシックな統合により、全体の容量は抑制される -- これは量子光の高帯域幅測定の主要なボトルネックである。
我々は、19.8〜GHzの3〜dB帯域と15〜dBの最大ショットノイズクリアランスを測定する。
これは、ワイヤーボンディングやフリップチップボンディングを含むマクロ電子インターコネクトを持つ検出器の帯域幅の限界を超える。
これは、CMOS電子フォトニクス統合による量子フォトニクスの性能向上を示す。
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