論文の概要: Widely tunable solid-state source of single-photons matching an atomic transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06734v1
• Date: Wed, 13 Sep 2023 05:47:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-09-14 15:21:29.261413
• Title: Widely tunable solid-state source of single-photons matching an atomic transition
• Title（参考訳）: 原子遷移に一致する単一光子の広波長固体源
• Authors: Rubayet Al Maruf, Sreesh Venuturumilli, Divya Bharadwaj, Paul Anderson, Jiawei Qiu, Yujia Yuan, Mohd Zeeshan, Behrooz Semnani, Philip J. Poole, Dan Dalacu, Kevin Resch, Michael E. Reimer and Michal Bajcsy
• Abstract要約: ハイブリッド量子技術は、複数の量子システムの最高の特性を活用することを目的としている。 半導体ナノワイヤに埋め込まれた量子ドットは、非常に純度が高く、決定性があり、区別がつかない単一光子を高い繰り返しで生成することができる。 原子アンサンブルは、単一の光子で制御できる堅牢な光子貯蔵能力と強い光非線形性を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18593647992779513
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hybrid quantum technologies aim to harness the best characteristics of multiple quantum systems, in a similar fashion that classical computers combine electronic, photonic, magnetic, and mechanical components. For example, quantum dots embedded in semiconductor nanowires can produce highly pure, deterministic, and indistinguishable single-photons with high repetition, while atomic ensembles offer robust photon storage capabilities and strong optical nonlinearities that can be controlled with single-photons. However, to successfully integrate quantum dots with atomic ensembles, one needs to carefully match the optical frequencies of these two platforms. Here, we propose and experimentally demonstrate simple, precise, reversible, broad-range, and local method for controlling the emission frequency of individual quantum dots embedded in tapered semiconductor nanowires and use it to interface with an atomic ensemble via single-photons matched to hyperfine transitions and slow-light regions of the cesium D1-line. Our approach allows linking together atomic and solid-state quantum systems and can potentially also be applied to other types of nanowire-embedded solid-state emitters, as well as to creating devices based on multiple solid-state emitters tuned to produce indistinguishable photons.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子技術は、従来のコンピュータが電子、フォトニック、磁気、機械部品を組み合わせるのと似た方法で、複数の量子システムの最良の特性を活用することを目的としている。 例えば、半導体ナノワイヤに埋め込まれた量子ドットは、高い繰り返しで非常に純粋で決定論的で識別不能な単光子を生成できるが、原子アンサンブルは、単一光子で制御できる堅牢な光子貯蔵機能と強い光学非線形性を提供する。 しかし、量子ドットと原子アンサンブルをうまく統合するには、これら2つのプラットフォームの光学周波数を慎重に一致させる必要がある。 本稿では,半導体ナノワイヤに埋め込まれた個々の量子ドットの放出周波数を制御するための簡易,高精度,可逆性,広帯域,局所的な方法を提案し,それを用いて,セシウムd1-ラインの超微細構造遷移と低光度領域にマッチする単光子による原子アンサンブルと相互作用する手法を提案する。 我々のアプローチでは、原子と固体の量子系を結びつけることができ、他の種類のナノワイヤ埋め込み固体エミッタにも適用できる可能性があり、また、異なる光子を生成するために調整された複数の固体エミッタに基づくデバイスを作成することができる。

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