論文の概要: Tunable quantum emitters on large-scale foundry silicon photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.06460v3
• Date: Thu, 29 Jun 2023 17:30:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-30 18:57:48.764270
• Title: Tunable quantum emitters on large-scale foundry silicon photonics
• Title（参考訳）: 大型鋳造シリコンフォトニクスにおける波長可変量子エミッタ
• Authors: Hugo Larocque, Mustafa Atabey Buyukkaya, Carlos Errando-Herranz, Samuel Harper, Jacques Carolan, Chang-Min Lee, Christopher J.K. Richardson, Gerald L. Leake, Daniel J. Coleman, Michael L. Fanto, Edo Waks, Dirk Englund
• Abstract要約: 単一エミッターチューナビリティを持つ原子量子系の統合は、未解決の課題である。 ここでは、高輝度赤外半導体量子ドット単一光子エミッタを含む複数のInAs/InPマイクロチップのハイブリッド統合により、この障壁を克服する。 我々は、電気的に制御された非揮発性メモリにより、共鳴蛍光とスケーラブルな波長可変性によって単一光子放出を実現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6165122427320179
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Controlling large-scale many-body quantum systems at the level of single photons and single atomic systems is a central goal in quantum information science and technology. Intensive research and development has propelled foundry-based silicon-on-insulator photonic integrated circuits to a leading platform for large-scale optical control with individual mode programmability. However, integrating atomic quantum systems with single-emitter tunability remains an open challenge. Here, we overcome this barrier through the hybrid integration of multiple InAs/InP microchiplets containing high-brightness infrared semiconductor quantum dot single photon emitters into advanced silicon-on-insulator photonic integrated circuits fabricated in a 300~mm foundry process. With this platform, we achieve single photon emission via resonance fluorescence and scalable emission wavelength tunability through an electrically controlled non-volatile memory. The combined control of photonic and quantum systems opens the door to programmable quantum information processors manufactured in leading semiconductor foundries.
• Abstract（参考訳）: 単一光子と単一原子系のレベルでの大規模多体量子システム制御は、量子情報科学と技術における中心的な目標である。 集中的な研究と開発により、鋳物ベースのシリコン・オン・インシュレーターフォトニック集積回路は、個々のモードをプログラム可能な大規模光制御のための主要なプラットフォームへと推進された。 しかし、原子量子系と単一エミッタのチューナビリティを統合することは、未解決の課題である。 ここでは,高輝度赤外半導体量子ドット単一光子エミッタを含む複数InAs/InPマイクロチップレットを300〜mmのファクトリープロセスで作製したシリコンオン絶縁体フォトニック集積回路に結合することで,この障壁を克服する。 このプラットフォームでは、共振蛍光による単一光子放出と、電気的に制御された不揮発性メモリによるスケーラブルな発光波長可変性を実現する。 フォトニックと量子システムの複合制御は、半導体ファイントリーで製造されるプログラマブルな量子情報プロセッサへの扉を開く。

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