論文の概要: Coherent Coupling of a Diamond Tin-Vacancy Center to a Tunable Open Microcavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.08456v1
• Date: Tue, 14 Nov 2023 19:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-16 18:41:11.455345
• Title: Coherent Coupling of a Diamond Tin-Vacancy Center to a Tunable Open Microcavity
• Title（参考訳）: ダイヤモンドスズ空洞中心のコヒーレント結合と可変開放型マイクロキャビティ
• Authors: Yanik Herrmann, Julius Fischer, Julia M. Brevoord, Colin Sauerzapf, Leonardo G. C. Wienhoven, Laurens J. Feije, Matteo Pasini, Martin Eschen, Maximilian Ruf, Matthew J. Weaver, Ronald Hanson
• Abstract要約: 本研究では, 単一Tin-Vacancy中心をベースとした量子フォトニックインタフェースを, 調整可能なオープンマイクロキャビティに結合したマイクロメートルのダイヤモンド膜に提案する。 我々は、パーセル還元励起状態寿命当たりの低入射光子数に対して50パーセントの伝送ディップを観察する一方、エミッタは高い光子数で飽和しているため、ディップは消滅する。 この研究は、先進的な量子光学の実験と、固体量子ビットを用いた量子ネットワークへの実証実証のための多用途でチューニング可能なプラットフォームを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Efficient coupling of optically active qubits to optical cavities is a key challenge for solid-state-based quantum optics experiments and future quantum technologies. Here we present a quantum photonic interface based on a single Tin-Vacancy center in a micrometer-thin diamond membrane coupled to a tunable open microcavity. We use the full tunability of the microcavity to selectively address individual Tin-Vacancy centers within the cavity mode volume. Purcell enhancement of the Tin-Vacancy center optical transition is evidenced both by optical excited state lifetime reduction and by optical linewidth broadening. As the emitter selectively reflects the single-photon component of the incident light, the coupled emitter-cavity system exhibits strong quantum nonlinear behavior. On resonance, we observe a transmission dip of 50 % for low incident photon number per Purcell-reduced excited state lifetime, while the dip disappears as the emitter is saturated with higher photon number. Moreover, we demonstrate that the emitter strongly modifies the photon statistics of the transmitted light by observing photon bunching. This work establishes a versatile and tunable platform for advanced quantum optics experiments and proof-of-principle demonstrations towards quantum networking with solid-state qubits.
• Abstract（参考訳）: 光学活性量子ビットと光学キャビティの効率的な結合は、固体ベースの量子光学実験と将来の量子技術にとって重要な課題である。 ここでは,波長可変な開放型マイクロキャビティに結合したマイクロメートルのダイヤモンド膜中の単一スズ空洞中心に基づく量子フォトニックインタフェースを提案する。 マイクロキャビティの完全なチューナビリティを用いて,キャビティモードボリューム内の個々のスズ空洞中心を選択的に扱う。 Tin-Vacancy中心光遷移のパーセル向上は、光励起状態寿命短縮と光線幅拡大の両方によって証明される。 エミッタは入射光の単一光子成分を選択的に反射するため、結合エミッタキャビティ系は強い量子非線形挙動を示す。 共振では、パーセル還元励起状態の寿命当たりの低入射光子数に対して50パーセントの伝送ディップが観測され、エミッタは高い光子数で飽和しているため消滅する。 さらに,エミッタは光子束を観測することで透過光の光子統計を強く修正できることを実証する。 この研究は、固体量子ビットを用いた量子ネットワークに向けた、高度な量子光学実験と原理実証のための多用途で可変なプラットフォームを確立する。

関連論文リスト

• All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
  単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。 本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z)
• Enhanced Spectral Density of a Single Germanium Vacancy Center in a Nanodiamond by Cavity-Integration [35.759786254573896]
  ダイヤモンド中の色中心、中でも負電荷のゲルマニウム空孔(GeV$-$)は、多くの量子光学の応用に有望な候補である。 開孔ファブリ・ペロト微小キャビティに優れた光学特性を有する1つのGeV中心を含むナノダイアモンドの移動を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-03T10:33:06Z)
• Heterogeneous integration of solid state quantum systems with a foundry photonics platform [0.14680035572775535]
  ダイヤモンド色中心は、物質量子ビットとなるような光順応可能な固体スピンである。 ナノダイアモンド中のNV中心と低蛍光窒化ケイ素フォトニクスとの異種結合を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-20T11:40:42Z)
• All-Optical Nuclear Quantum Sensing using Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond [52.77024349608834]
  マイクロ波または高周波駆動は、量子センサーの小型化、エネルギー効率、非侵襲性を著しく制限する。 我々は、コヒーレント量子センシングに対する純粋に光学的アプローチを示すことによって、この制限を克服する。 この結果から, 磁気学やジャイロスコープの応用において, 量子センサの小型化が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-14T08:34:11Z)
• High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time [52.77024349608834]
  マイクロ波と光子の間の周波数変換は、超伝導量子プロセッサ間のリンクを作るための鍵となる技術である。 本稿では, 長コヒーレンス時間超伝導電波周波数(SRF)キャビティに基づくマイクロ波光プラットフォームを提案する。 2つのリモート量子システム間の密接な絡み合い発生の忠実さは、低マイクロ波損失により向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:57:37Z)
• Optical transparency induced by a largely Purcell-enhanced quantum dot in a polarization-degenerate cavity [0.0]
  光活性スピン系は、高い協調性を持つフォトニックキャビティと結合し、強い光-物質相互作用を発生させることができる。 InAs/GaAs量子ドットの最大8ドルを製造したブルゼー空洞に結合させることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-26T18:33:35Z)
• On-chip single-photon subtraction by individual silicon vacancy centers in a laser-written diamond waveguide [48.7576911714538]
  レーザーによるダイヤモンドフォトニクスは3次元の加工能力と、光ファイバー技術と一致する大きなモード場直径を提供する。 そこで我々は,大きな数値開口光学を用いて,単一の浅層実装シリコン空孔中心の励起を組み合わせ,大きな協調性を実現する。 我々は、単一エミッタの量子効率の低いバウンダリとして13%のベータ係数と0.153のコオペラティティティを持つ単一エミッタの絶滅測定を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-02T16:01:15Z)
• Topologically Protecting Squeezed Light on a Photonic Chip [58.71663911863411]
  集積フォトニクスは、導波路内部に厳密に光を閉じ込めることで非線形性を高めるエレガントな方法を提供する。 シリカチップに励起光を発生させることができる自発4波混合のトポロジカルに保護された非線形過程を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-14T13:39:46Z)
• Hybrid quantum photonics based on artificial atoms placed inside one hole of a photonic crystal cavity [47.187609203210705]
  一次元で自由なSi$_3$N$_4$ベースのフォトニック結晶キャビティ内にSiV$-$含ナノダイアモンドを含むハイブリッド量子フォトニクスを示す。 結果として生じる光子フラックスは、自由空間に比べて14倍以上増加する。 結果は、ナノダイアモンドのSiV$-$-中心を持つハイブリッド量子フォトニクスに基づいて量子ネットワークノードを実現するための重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-21T17:22:25Z)
• Control of single quantum emitters in bio-inspired aperiodic nano-photonic devices [0.0]
  チップ上での光-物質相互作用の促進は、ナノ・量子光学効果の研究において最重要となる。 窒化ケイ素およびヒ素ガリウムで作製したバイオインスパイアされた非周期デバイスを用いて,光物質相互作用の増強とチップへのパーセル効果の実証を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-18T20:40:07Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。