論文の概要: Robust Parallel Laser Driving of Quantum Dots for Multiplexing of
Quantum Light Sources
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16982v1
- Date: Tue, 28 Nov 2023 17:32:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-29 17:28:31.091363
- Title: Robust Parallel Laser Driving of Quantum Dots for Multiplexing of
Quantum Light Sources
- Title（参考訳）: 量子光源多重化のための量子ドットのロバスト並列レーザー駆動
- Authors: Ajan Ramachandran, Grant R. Wilbur, Reuble Mathew, Allister Mason,
Sabine ONeal, Dennis G. Deppe, and Kimberley C. Hall
- Abstract要約: 断熱的急速通過を用いた10個の量子ドットの同時トリガを示す。
我々は、15meVの光遷移エネルギーを持つ量子ドット系において、高忠実な量子状態が可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1806830971023738
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deterministic sources of quantum light (i.e. single photons or pairs of
entangled photons) are required for a whole host of applications in quantum
technology, including quantum imaging, quantum cryptography and the
long-distance transfer of quantum information in future quantum networks.
Semiconductor quantum dots are ideal candidates for solid-state quantum
emitters as these artificial atoms have large dipole moments and a quantum
confined energy level structure, enabling the realization of single photon
sources with high repetition rates and high single photon purity. Quantum dots
may also be triggered using a laser pulse for on-demand operation. The
naturally-occurring size variations in ensembles of quantum dots offers the
potential to increase the bandwidth of quantum communication systems through
wavelength-division multiplexing, but conventional laser triggering schemes
based on Rabi rotations are ineffective when applied to inequivalent emitters.
Here we report the demonstration of the simultaneous triggering of >10 quantum
dots using adiabatic rapid passage. We show that high-fidelity quantum state
inversion is possible in a system of quantum dots with a 15~meV range of
optical transition energies using a single broadband, chirped laser pulse,
laying the foundation for high-bandwidth, multiplexed quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子光(すなわち単一光子または絡み合った光子のペア)の決定論的源は、量子イメージング、量子暗号、将来の量子ネットワークにおける量子情報の長距離転送など、量子技術におけるあらゆる応用のために必要である。
これらの人工原子は大きな双極子モーメントと量子閉じ込められたエネルギー準構造を持ち、高い繰り返し速度と高い単一光子純度を持つ単一光子源の実現を可能にするため、半導体量子ドットは固体量子エミッターの理想的な候補である。
量子ドットは、オンデマンド操作のためにレーザーパルスを使ってトリガーすることもできる。
量子ドットのアンサンブルにおける自然に発生するサイズ変化は、波長分割多重化によって量子通信システムの帯域幅を増大させる可能性があるが、ラビ回転に基づく従来のレーザートリガースキームは、非等価エミッタに適用すると効果がない。
本稿では,断熱ラピッドパスを用いた10以上の量子ドットの同時トリガーの実証を行う。
単一広帯域チャープレーザーパルスを用いた15～mev程度の光遷移エネルギーを持つ量子ドット系において、高忠実性量子状態反転が可能であり、高帯域幅多重量子ネットワークの基礎を築いた。
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