論文の概要: Simultaneously enhancing brightness and purity of WSe$_2$ single photon emitter using high-aspect-ratio nanopillar array on metal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15819v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 07:33:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-26 08:31:23.345670
- Title: Simultaneously enhancing brightness and purity of WSe$_2$ single photon emitter using high-aspect-ratio nanopillar array on metal
- Title（参考訳）: 高アスペクト比ナノピラーアレイを用いたWSe$2$単一光子エミッタの輝度と純度を同時に向上させる
- Authors: Mayank Chhaperwal, Himanshu Madhukar Tongale, Patrick Hays, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Seth Ariel Tongay, Kausik Majumdar,
- Abstract要約: 報告されている単一光子エミッタは、そのような応用に対する認識された要件に満たないことが多い。
これらのエミッタは、優れた純度(高いエミッションレートでも)を示し、ナノピラーから排出されるガスを加熱する金のバックリフレクタの使用により、カップリングを改善した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18846515534317265
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Monolayer semiconductor transferred on nanopillar arrays provides site-controlled, on-chip single photon emission, which is a scalable light source platform for quantum technologies. However, the brightness of these emitters reported to date often falls short of the perceived requirement for such applications. Also, the single photon purity usually degrades as the brightness increases. Hence, there is a need for a design methodology to achieve enhanced emission rate while maintaining high single photon purity. Using WSe$_2$ on high-aspect-ratio ($\sim 3$ - at least two-fold higher than previous reports) nanopillar arrays, here we demonstrate $>10$ MHz single photon emission rate in the 770-800 nm band that is compatible with quantum memory and repeater networks (Rb-87-D1/D2 lines), and satellite quantum communication. The emitters exhibit excellent purity (even at high emission rates) and improved out-coupling due to the use of a gold back reflector that quenches the emission away from the nanopillar.
- Abstract（参考訳）: ナノピラーアレイ上に転写される単層半導体は、量子技術のためのスケーラブルな光源プラットフォームである、サイト制御されたオンチップの単一光子放出を提供する。
しかし、これらのエミッタの明るさは、そのようなアプリケーションに対する認識された要件に満たないことが多い。
また、単一の光子純度は通常、明るさが増加するにつれて劣化する。
したがって、高い単一光子純度を維持しつつ、高出力率を達成するための設計手法が必要である。
WSe$_2$ on high-aspect-ratio ($\sim 3$ - 少なくとも2倍高い) ナノピラーアレイを用いて、量子メモリやリピータネットワーク(Rb-87-D1/D2線)、衛星量子通信と互換性のある770-800nm帯における10$MHzシングル光子放射率を実証する。
このエミッタは、優れた純度(高いエミッションレートでも)を示し、ナノピラーからのエミッションを焼く金のバックリフレクタの使用により、外部結合を改善した。
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