論文の概要: Limitations in design and applications of ultra-small mode volume photonic crystals

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.00363v1
• Date: Thu, 1 Feb 2024 06:02:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-02 16:11:12.925648
• Title: Limitations in design and applications of ultra-small mode volume photonic crystals
• Title（参考訳）: 超小型モード容積フォトニック結晶の設計と応用の限界
• Authors: Rubaiya Emran, Michelle Chalupnik, Erik N. Knall, Ralf Riedinger, Cleaven Chia, and Marko Loncar
• Abstract要約: 超小モード体積ナノフォトニック結晶キャビティは、キャビティ量子力学系におけるカップリング率を高める強力なツールとして提案されている。 本研究では,低モードボリューム共振器の設計選択が量子光学実験における有用性に与える影響を解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ultra-small mode volume nanophotonic crystal cavities have been proposed as powerful tools for increasing coupling rates in cavity quantum electrodynamics systems. However, their adoption in quantum information applications remains elusive. In this work, we investigate possible reasons why, and analyze the impact of different low mode volume resonator design choices on their utility in quantum optics experiments. We analyze band structure features and loss rates of low mode volume bowtie cavities in diamond and demonstrate independent design control over cavity-emitter coupling strength and loss rates. Further, using silicon vacancy centers in diamond as exemplary emitters, we investigate the influence of placement imprecision. We find that the benefit on photon collection efficiency and indistinguishability is limited, while the fabrication complexity of ultra-small cavity designs increases substantially compared to conventional photonic crystals. We conclude that ultra-small mode volume designs are primarily of interest for dispersive spin-photon interactions, which are of great interest for future quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 超小モード体積ナノフォトニック結晶キャビティは、空洞量子力学系におけるカップリング率を高める強力なツールとして提案されている。 しかし、量子情報応用におけるそれらの採用はいまだ解明されていない。 本研究では,低モードボリューム共振器の設計選択が量子光学実験における有用性に与える影響について検討し,解析する。 ダイヤモンド中の低モード体積ボウティキャビティのバンド構造と損失率を分析し,キャビティ・エミッタ結合強度と損失率の独立設計制御を実証した。 さらに, ダイヤモンド中のシリコン空孔中心を模擬エミッタとし, 配置精度の影響について検討した。 従来のフォトニック結晶に比べて超小型キャビティ設計の複雑さは大幅に増大するが,光子収集効率と識別性は限られていることがわかった。 超小型モードボリュームの設計は、将来の量子ネットワークに大きな関心を持つ分散スピン-光子相互作用に主に関心を寄せていると結論づける。

関連論文リスト

• Cavity-Quantum Electrodynamics with Moiré Flatband Photonic Crystals [35.119260614523256]
  量子ドットは、42 psから1692 psまでの40の因子で調整できるが、これは強いパーセルの増強とパーセルの阻害効果に起因する。 我々の発見は、量子インターネットアプリケーションのための量子光源、量子光スイッチ、量子ノードのムーアのフラットバンド化への道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-25T18:52:11Z)
• Coherent Coupling of a Diamond Tin-Vacancy Center to a Tunable Open Microcavity [0.0]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-14T19:00:02Z)
• 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)
• On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
  多光子干渉は光量子技術の中心にある。 そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。 ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:16:49Z)
• Probing the symmetry breaking of a light--matter system by an ancillary qubit [50.591267188664666]
  ウルトラストロングのハイブリッド量子系、さらにディープストロングでは、カップリングレジームはエキゾチックな物理現象を示す。 我々は, ラムド素子超伝導共振器の磁場によって誘起されるアシラリーXmon人工原子のパリティ対称性の破れを実験的に観察した。 この結果は、深い結合状態にある新しい量子真空効果を実験的に探求する方法を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-13T06:14:08Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Quantum Floquet engineering with an exactly solvable tight-binding chain in a cavity [0.0]
  単一空洞モードに結合した密結合鎖によって与えられる、正確に解けるモデルを提供する。 我々は,光物質結合の摂動膨張が注意を要し,容易に偽の超放射能相につながることを示した。 さらに,電子単一粒子スペクトル関数と光伝導率の解析式を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-26T14:33:20Z)
• 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)
• Inverse-designed photon extractors for optically addressable defect qubits [48.7576911714538]
  フォトニックデバイスの逆設計最適化は、スピン光子インタフェースの臨界パラメータを調整する際に、前例のない柔軟性を実現する。 逆設計のデバイスは、単一の光子エミッタのスケーラブルな配列の実現、新しい量子エミッタの迅速なキャラクタリゼーション、センシングと効率的な隠蔽機構を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-24T04:30:14Z)
• 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。