論文の概要: Broadband Entangled-Photon Pair Generation with Integrated Photonics: Guidelines and A Materials Comparison
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.04792v1
- Date: Fri, 5 Jul 2024 18:08:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 22:36:40.222968
- Title: Broadband Entangled-Photon Pair Generation with Integrated Photonics: Guidelines and A Materials Comparison
- Title（参考訳）: 集積フォトニクスを用いた広帯域アンタングル光子ペア生成:ガイドラインと材料比較
- Authors: Liao Duan, Trevor J. Steiner, Paolo Pintus, Lillian Thiel, Joshua E. Castro, John E. Bowers, Galan Moody,
- Abstract要約: 関連する光子対光源は、量子コンピューティング、ネットワーク、およびセンシングアプリケーションの主要なコンポーネントである。
集積フォトニクスは非線形プロセスを用いてチップスケールの光源を可能にし、テレコム波長で100マイクロワット以下の電力で高速な絡み合いを発生させた。
本研究では, 非線形集積フォトニック材料における自発4波混合によるブロードバンドの絡み合い生成について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Correlated photon-pair sources are key components for quantum computing, networking, and sensing applications. Integrated photonics has enabled chip-scale sources using nonlinear processes, producing high-rate entanglement with sub-100 microwatt power at telecom wavelengths. Many quantum systems operate in the visible or near-infrared ranges, necessitating broadband visible-telecom entangled-pair sources for connecting remote systems via entanglement swapping and teleportation. This study evaluates broadband entanglement generation through spontaneous four-wave mixing in various nonlinear integrated photonic materials, including silicon nitride, lithium niobate, aluminum gallium arsenide, indium gallium phosphide, and gallium nitride. We demonstrate how geometric dispersion engineering facilitates phase-matching for each platform and reveals unexpected results, such as robust designs to fabrication variations and a Type-1 cross-polarized phase-matching condition for III-V materials that expands the operational bandwidth. With experimentally attainable parameters, integrated photonic microresonators with optimized designs can achieve pair generation rates greater than ~1 THz/mW$^2$.
- Abstract（参考訳）: 関連する光子対光源は、量子コンピューティング、ネットワーク、およびセンシングアプリケーションの主要なコンポーネントである。
集積フォトニクスは非線形プロセスを用いてチップスケールの光源を可能にし、テレコム波長で100マイクロワット以下の電力で高速な絡み合いを発生させた。
多くの量子系は可視または近赤外域で動作し、絡み替えやテレポーテーションを通じてリモートシステムと接続するために、ブロードバンド可視テレコムの絡み合ったペアソースを必要とする。
本研究では, 窒化ケイ素, ニオブ酸リチウム, ヒ化ガリウム, ホスフィン化ガリウム, 窒化ガリウムなど, 様々な非線形集積フォトニック材料において, 自発的な4波混合によるブロードバンドの絡み合い発生について検討した。
本研究では,各プラットフォームにおける位相整合が幾何的分散工学によって促進されることを示すとともに,加工のばらつきに対するロバストな設計や,操作帯域を広げるIII-V材料に対するType-1クロスポーラライズ相整合条件など,予期せぬ結果を示す。
実験的に達成可能なパラメータにより、最適化された設計のフォトニックマイクロ共振器は ~1 THz/mW$^2$ 以上のペア生成率を達成することができる。
関連論文リスト
- Hybrid III-V/Silicon photonic circuits embedding generation and routing
of entangled photon pairs [0.0]
強い二階非線形性と電気ポンプの適合性を組み合わせたハイブリッドIII-V/シリコン量子フォトニクスデバイスについて述べる。
我々の装置は、光子対の自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)をAlGaAs源に埋め込み、その後シリコンオン絶縁体回路にルーティングする。
これにより、ハイブリッドデバイスからの0型と2型SPDCによるブロードバンド通信光子のオンチップ生成が可能となり、室温で内部ペア生成レートが105$s-1$を超える。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-21T16:45:56Z) - Photonic quantum computing on thin-film lithium niobate: Part I Design
of an efficient heralded single photon source co-integrated with
superconducting detectors [0.0]
フォトニック量子コンピュータは、フォールトトレラント量子計算の主要な候補の一つである。
実用的な量子コンピュータを構築するには、数千から数百万の情報源が必要である。
超伝導ナノワイヤ単光子検出器を併用した薄膜ニオブ酸リチウムプラットフォーム上での独特な単一光子源設計を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-15T21:51:12Z) - High-rate sub-GHz linewidth bichromatic entanglement source for quantum
networking [59.191830955730346]
本研究では,ダイヤモンド中の4波長混合に基づく熱的ルビジウム蒸気中の絡み合い源について検討した。
我々は、以前報告された原子源よりも桁違いに高い107, /s$以上の繊維内絡み合ったペア生成率を達成することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-11T21:19:30Z) - Broadband biphoton generation and polarization splitting in a monolithic
AlGaAs chip [0.0]
偏光子対のオンチップ生成とハンドリングは、量子フォトニクス回路の開発における中心的な課題である。
ここでは、ブロードバンド直交光子対の生成と偏光分割を含むモノリシックAlGaAsチップを実演する。
チップ出力における2光子干渉の質は、同じ帯域上で75.5%の可視性を示す香港・ウー・マンデルの実験によって評価される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-30T09:44:44Z) - 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) - Broadband photon pair generation from a single lithium niobate microcube [42.60602838972598]
電気通信波長における非定常ニオブ酸リチウムマイクロキューブからの光子対の生成を実証した。
4ミクロンサイズの単一マイクロキューブから得られる最大光子対生成速度は80Hzであり、単位体積あたり1.2GHz/Wmの効率が得られる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-17T12:04:53Z) - 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) - Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single
photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。
キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。
我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z) - Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。
非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。
ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z) - High-quality photonic entanglement based on a silicon chip [0.0]
本稿では, 単一基板, 非線形光子対発生器, 受動ポンプ拒絶フィルタを統合した通信機器について報告する。
標準チャネルグリッドファイバデマルチプレクサを用いて、そのような集積回路の最初の絡み合い量子化を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-24T07:54:46Z)
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。