論文の概要: Purcell-enhanced single-photon emission from InAs/GaAs quantum dots coupled to low-Q cylindrical nanocavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11642v1
• Date: Tue, 16 Jul 2024 12:06:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-17 15:11:54.881299
• Title: Purcell-enhanced single-photon emission from InAs/GaAs quantum dots coupled to low-Q cylindrical nanocavities
• Title（参考訳）: 低Q円筒ナノキャビティに結合したInAs/GaAs量子ドットからの紫外単光子放出
• Authors: Abhiroop Chellu, Subhajit Bej, Hanna Wahl, Hermann Kahle, Topi Uusitalo, Roosa Hytönen, Heikki Rekola, Jouko Lang, Eva Schöll, Lukas Hanschke, Patricia Kallert, Tobias Kipp, Christian Strelow, Marjukka Tuominen, Klaus D. Jöns, Petri Karvinen, Tapio Niemi, Mircea Guina, Teemu Hakkarainen,
• Abstract要約: 量子ドット(QD)は、要求に応じて高品質な量子光状態を生成することができる有望な情報源である。 本研究では,Purcell効果を利用して,InAs QDの排出率を最大38倍に向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Generation of single and entangled photons is crucial for photonic quantum information processing. Quantum dots (QDs) are promising sources capable of producing high-quality quantum light states on demand, although at a rate typically limited by their spontaneous radiative lifetime. In this study, we utilize the Purcell effect to demonstrate up to a 38-fold enhancement in the emission rate of InAs QDs. We achieve this by coupling individual QDs to metal-clad GaAs nanopillars characterized with mode volume of 4.5x10-4 ({\lambda}/n)3 and quality factor of 62, consequently enabling high Purcell enhancement across a bandwidth of 15 nm. We measure a multi-photon emission probability as low as 0.5 % from QDs within these cavities. In addition to providing a valuable platform for exploring light-matter interaction at the nanoscale, this work represents a significant stride towards developing QD-sources emitting at high repetition rates, underpinning their role in the future of quantum communication and computing.
• Abstract（参考訳）: 単一および絡み合った光子の生成は、フォトニック量子情報処理に不可欠である。 量子ドット(QD)は、要求に応じて高品質な量子光状態を生成することができる有望な情報源であるが、通常は自発放射寿命によって制限される。 本研究では,Purcell効果を利用して,InAs QDの排出速度を最大38倍に向上させる。 本研究では, それぞれのQDを, 4.5x10-4 ({\lambda}/n)3のモード体積と62のクオリティ係数を特徴とする金属クラッドGaAsナノピラーに結合することにより, 15nmの帯域幅で高いパーセル向上を実現する。 我々はこれらのキャビティ内のQDから0.5%の低い光子放出確率を計測した。 この研究は、ナノスケールでの光-物質相互作用を探索するための貴重なプラットフォームを提供するだけでなく、高い繰り返し速度で放出されるQDソースの開発に向けて大きな一歩を踏み出し、量子通信とコンピューティングの将来における彼らの役割を支えている。

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)
• Purcell enhancement and spin spectroscopy of silicon vacancy centers in silicon carbide using an ultra-small mode-volume plasmonic cavity [0.0]
  我々は,V$_Si$センターとプラズモンナノキャビティの統合を報告した。 この結果は、量子ネットワーク技術の進歩に向けたナノフォトニック構造の可能性を強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-08T13:51:10Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• Tunable quantum dots in monolithic Fabry-Perot microcavities for high-performance single-photon sources [13.880332867320176]
  キャビティ強化単一量子ドット(QD)は、超高性能固体量子光源に対する主要なアプローチである。 ここでは,小型化ファブリペロマイクロキャビティと圧電アクチュエータの一体化に成功した。 我々は、この微小キャビティ内で決定的に結合されたQDから導出される明るい単一光子源を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-24T15:06:47Z)
• Observation of large spontaneous emission rate enhancement of quantum dots in a broken-symmetry slow-light waveguide [0.0]
  埋め込み量子ドットを用いたナノフォトニック導波路プラットフォーム(QD)の実証 この設計では、低光域に放射周波数を合わせるためにQDチューニングを施したグライド平面フォトニック結晶導波路のスローライト効果を利用する。 次に、導波路モードに高次カイラル結合を有するドットに対して、5倍のパーセル拡張を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-12T18:42:16Z)
• High emission rate from a Purcell-enhanced, triggered source of pure single photons in the telecom C-band [0.0]
  InAs/InGaAs/GaAs量子ドットを円ブラッグ格子に結合した通信Cバンドに出力する。 パーセルの発光の増強により、ファイバー結合した単光子カウントレートが13.9MHzの同時に高輝度となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-26T13:46:39Z)
• Silicon nitride waveguides with intrinsic single-photon emitters for integrated quantum photonics [97.5153823429076]
  我々は、SiN中の固有の単一光子放射体から、同じ物質からなるモノリシック集積導波路への光子の最初のカップリングに成功したことを示す。 その結果、スケーラブルでテクノロジー対応の量子フォトニック集積回路の実現に向けた道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-17T16:51:29Z)
• Phonon dephasing and spectral diffusion of quantum emitters in hexagonal Boron Nitride [52.915502553459724]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子放出体は、量子光学への応用のために、明るく頑健な単一光子の源として出現している。 低温における共鳴励起分光法によるhBN中の量子エミッタのフォノン脱落とスペクトル拡散について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-25T05:56:18Z)
• 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)
• Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal boron nitride [52.77024349608834]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。 この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-11T10:15:22Z)
• Coherent and Purcell-enhanced emission from erbium dopants in a cryogenic high-Q resonator [68.8204255655161]
  19マイクロメートルの薄いエルビウムドープ結晶を、900万倍の低温ファブリペロ共振器に統合する。 我々のシステムは、長距離量子ネットワークのための一貫性と効率のよいノードを可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-25T07:53:16Z)

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。