論文の概要: Compact Chirped Fiber Bragg Gratings for Single-Photon Generation from
Quantum Dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11635v1
- Date: Tue, 20 Jun 2023 16:02:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-21 13:47:48.242716
- Title: Compact Chirped Fiber Bragg Gratings for Single-Photon Generation from
Quantum Dots
- Title（参考訳）: 量子ドットからの単一光子生成のための小型チャープファイバブラッググレーティング
- Authors: Vikas Remesh, Ria G. Kr\"amer, Ren\'e Schwarz, Florian Kappe, Yusuf
Karli, Malte Per Siems, Thomas K. Bracht, Saimon Filipe Covre da Silva,
Armando Rastelli, Doris E. Reiter, Daniel Richter, Stefan Nolte, Gregor Weihs
- Abstract要約: 固体量子エミッタのチャープパルス励起に対するコンパクトで頑健で高効率な代替手段を提案する。
私たちの単純なプラグアンドプレイモジュールは、フェムト秒のインプリンティングで作製された、チャープファイバーブラッグ格子で構成されています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A scalable source of single photons is a key constituent of an efficient
quantum photonic architecture. To realize this, it is beneficial to have an
ensemble of quantum emitters that can be collectively excited with high
efficiency. Semiconductor quantum dots hold great potential in this context,
due to their excellent photophysical properties. Spectral variability of
quantum dots is commonly regarded as a drawback introduced by the fabrication
method. However, this is beneficial to realize a frequency-multiplexed
single-photon platform. Chirped pulse excitation, relying on the so-called
adiabatic rapid passage, is the most efficient scheme to excite a quantum dot
ensemble due to its immunity to individual quantum dot parameters. Yet, the
existing methods of generating chirped laser pulses to excite a quantum emitter
are bulky, lossy, and mechanically unstable, which severely hampers the
prospects of a quantum dot photon source. Here, we present a compact, robust,
and high-efficiency alternative for chirped pulse excitation of solid-state
quantum emitters. Our simple plug-and-play module consists of chirped fiber
Bragg gratings (CFBGs), fabricated via femtosecond inscription, to provide high
values of dispersion in the near-infrared spectral range, where the quantum
dots emit. We characterize and benchmark the performance of our method via
chirped excitation of a GaAs quantum dot, establishing high-fidelity
single-photon generation. Our highly versatile chirping module coupled to a
photon source is a significant milestone toward realizing practical quantum
photonic devices.
- Abstract（参考訳）: 単一光子のスケーラブルな源は、効率的な量子フォトニックアーキテクチャの重要な構成要素である。
これを実現するには、高効率で集合的に励起できる量子エミッタのアンサンブルを持つことが有益である。
半導体量子ドットは、光物理特性が優れているため、この文脈で大きなポテンシャルを持つ。
量子ドットのスペクトル変動は、一般に製造法によって導入された欠点と見なされる。
しかし、これは周波数多重単一光子プラットフォームを実現するのに有益である。
チャープパルス励起は、いわゆる断熱的急速通過に依存し、個々の量子ドットパラメータへの免疫により量子ドットアンサンブルを励起する最も効率的なスキームである。
しかし、量子エミッターを励起するチャープレーザーパルスを生成する既存の方法は、バルクで、損失があり、機械的に不安定であり、量子ドット光子源の見通しを著しく損なう。
本稿では、固体量子エミッタのチャープパルス励起に対するコンパクトでロバストで高効率な代替方法を提案する。
単純なプラグ・アンド・プレイモジュールはチャープファイバブラッググレーティング(cfbgs)で構成されており、フェムト秒碑文によって作製され、量子ドットが放出される近赤外スペクトル範囲において高い分散値を提供する。
我々は、GaAs量子ドットのチャープ励起による手法の性能評価とベンチマークを行い、高忠実度単一光子生成を確立した。
光子源に結合した非常に汎用性の高いチャープモジュールは、実用的な量子フォトニックデバイスを実現するための重要なマイルストーンです。
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