論文の概要: Nonlinear Quantum Optics at a Topological Interface Enabled by Defect Engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.08750v2
• Date: Wed, 28 Aug 2024 10:24:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-29 20:18:52.300834
• Title: Nonlinear Quantum Optics at a Topological Interface Enabled by Defect Engineering
• Title（参考訳）: 欠陥工学によるトポロジカルインタフェースにおける非線形量子光学
• Authors: L. Hallacy, N. J. Martin, M. Jalali Mehrabad, D. Hallett, X. Chen, R. Dost, A. Foster, L. Brunswick, A. Fenzl, E. Clarke, P. K. Patil, A. M Fox, M. S. Skolnick, L. R. Wilson,
• Abstract要約: トポロジーのフォトニクスへの統合は、ロバストで一方向の導波路を構築するための新しい設計枠組みを生み出した。 我々は、量子ドット(QD)のような量子放出体をバレー・ハル(VH)トポロジカル導波路にうまく統合する上での現在の障壁を克服する。 VH-フォトニック結晶の欠陥にQDを組み込むことで、トポロジカル導波路界面における単一光子共鳴蛍光と量子エミッタの共鳴透過分光の最初の例を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.36519452905479416
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The integration of topology into photonics has generated a new design framework for constructing robust and unidirectional waveguides, which are not feasible with traditional photonic devices. Here, we overcome current barriers to the successful integration of quantum emitters such as quantum dots (QDs) into valley-Hall (VH) topological waveguides, utilising photonic defects at the topological interface to stabilise the local charge environment and inverse design for efficient topological-conventional mode conversion. By incorporating QDs within defects of VH-photonic crystals, we demonstrate the first instances of single-photon resonant fluorescence and resonant transmission spectroscopy of a quantum emitter at a topological waveguide interface. Our results bring together topological photonics with optical nonlinear effects at the single-photon level, offering a new avenue to investigate the interaction between topology and quantum nonlinear systems.
• Abstract（参考訳）: トポロジーのフォトニクスへの統合は、従来のフォトニクスデバイスでは実現不可能な、堅牢で一方向の導波路を構築するための新しい設計枠組みを生み出した。 ここでは、量子ドット(QD)などの量子エミッタをバレー・ハル(VH)トポロジカル導波路に統合することに成功した際の現在の障壁を克服し、トポロジカル界面におけるフォトニック欠陥を利用して局所電荷環境を安定化し、効率的なトポロジカル・コンベンショナル・モード変換のための逆設計を行う。 VH-フォトニック結晶の欠陥にQDを組み込むことで、トポロジカル導波路界面における単一光子共鳴蛍光と量子エミッタの共鳴透過分光の最初の例を示す。 この結果は、トポロジカル・フォトニクスと光非線形効果を単一光子レベルで結合させ、トポロジカル・非線形系と量子非線形系の相互作用を研究するための新たな道を提供する。

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