論文の概要: High-efficiency single photon emission from a silicon T-center in a nanobeam

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.04541v1
• Date: Tue, 8 Aug 2023 19:17:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-10 16:10:46.678360
• Title: High-efficiency single photon emission from a silicon T-center in a nanobeam
• Title（参考訳）: ナノビーム中のシリコンt中心からの高効率単一光子放出
• Authors: Chang-Min Lee, Fariba Islam, Samuel Harper, Mustafa Atabey Buyukkaya, Daniel Higginbottom, Stephanie Simmons, Edo Waks
• Abstract要約: Siのカラーセンターは、長いコヒーレンス時間を持つ効率的な量子エミッタと量子メモリの両方として機能する。 我々は,ナノビームを用いた単一T中心からの高効率単一光子放射を実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7656045817750738
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Color centers in Si could serve as both efficient quantum emitters and quantum memories with long coherence times in an all-silicon platform. Of the various known color centers, the T center holds particular promise because it possesses a spin ground state that has long coherence times. But this color center exhibits a long excited state lifetime which results in a low photon emission rate, requiring methods to extract photon emission with high efficiency. We demonstrate high-efficiency single photon emission from a single T center using a nanobeam. The nanobeam efficiently radiates light in a mode that is well-matched to a lensed fiber, enabling us to collect over 70% of the T center emission directly into a single mode fiber. This efficiency enables us to directly demonstrate single photon emission from the zero phonon line, which represents the coherent emission from the T center. Our results represent an important step towards silicon-integrated spin-photon interfaces for quantum computing and quantum networks.
• Abstract（参考訳）: Siのカラーセンターは、全シリコンプラットフォームで長いコヒーレンス時間を持つ効率的な量子エミッタと量子メモリの両方として機能する可能性がある。 様々な既知の色中心の中で、T中心は長いコヒーレンス時間を持つスピン基底状態を持つため、特定の約束を持っている。 しかし、この色中心は長い励起状態の寿命を示し、光子放出速度が低く、高効率で光子放出を抽出する方法が必要となる。 ナノビームを用いた単一T中心からの高効率単一光子放出を示す。 ナノビームは、レンズファイバとよくマッチするモードにおいて効率的に光を放射し、t中心放射の70%以上を単一モードファイバに直接集めることができる。 この効率により、T中心からのコヒーレントな放出を表すゼロフォノン線からの単一光子放出を直接示すことができる。 この結果は、量子コンピューティングと量子ネットワークのためのシリコン集積スピン光子インタフェースへの重要な一歩である。

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