論文の概要: A hybrid single quantum dot coupled cavity on a CMOS-compatible SiC photonic chip for Purcell-enhanced deterministic single-photon emission
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.06677v1
- Date: Mon, 11 Nov 2024 02:41:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-12 14:07:53.296859
- Title: A hybrid single quantum dot coupled cavity on a CMOS-compatible SiC photonic chip for Purcell-enhanced deterministic single-photon emission
- Title（参考訳）: CMOS互換SiCフォトニックチップ上のハイブリッド単一量子ドット結合キャビティによるPurcell-enhanced 決定論的単一光子放出
- Authors: Yifan Zhu, Runze Liu, Ailun Yi, Xudong Wang, Yuanhao Qin, Zihao Zhao, Junyi Zhao, Bowen Chen, Xiuqi Zhang, Sannian Song, Yongheng Huo, Xin Ou, Jiaxiang Zhang,
- Abstract要約: 空洞への単一量子エミッタの統合は、統合フォトニック量子アプリケーションのための新しい視点を解き放つ可能性がある。
本稿では,共振器型マイクロリング共振器 (HMRR) と自己組立量子ドット (QD) を結合した共振器型マイクロリング共振器について述べる。
マイクロヒータは、キャビティモードと共鳴して個々のQDを正確に調整することで、パーセル係数が約4.9である単一光子放出を増強する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.07236834261653
- License:
- Abstract: The ability to control nonclassical light emission from a single quantum emitter by an integrated cavity may unleash new perspectives for integrated photonic quantum applications. However, coupling a single quantum emitter to cavity within photonic circuitry towards creation of the Purcell-enhanced single-photon emission is elusive due to the complexity of integrating active devices in low-loss photonic circuits. Here we demonstrate a hybrid micro-ring resonator (HMRR) coupled with self-assembled quantum dots (QDs) for cavity-enhanced deterministic single-photon emission. The HMRR cavity supports whispering-gallery modes with quality factors up to 7800. By further introducing a micro-heater, we show that the photon emission of QDs can be locally and dynamically tuned over one free spectral ranges of the HMRR (~4 nm). This allows precise tuning of individual QDs in resonance with the cavity modes, thereby enhancing single-photon emission with a Purcell factor of about 4.9. Our results on the hybrid integrated cavities coupled with two-level quantum emitters emerge as promising devices for chip-based scalable photonic quantum applications.
- Abstract（参考訳）: 集積キャビティによる単一量子エミッタからの非古典的な発光を制御する能力は、統合フォトニック量子アプリケーションのための新しい視点を解き放つ可能性がある。
しかし、1つの量子エミッタをフォトニック回路内のキャビティに結合し、低損失フォトニック回路におけるアクティブデバイスの統合が複雑になるため、パーセルの単一光子放出を発生させる。
本稿では,共振器型マイクロリング共振器 (HMRR) と自己組立量子ドット (QD) を結合した共振器型マイクロリング共振器について述べる。
HMRRキャビティは、7800までの品質要因を持つささやきギャラリモードをサポートしている。
さらにマイクロヒータを導入することで、QDの光子放射はHMRR(~4nm)の1つの自由スペクトル範囲で局所的に動的に調整可能であることを示す。
これにより、キャビティモードと共鳴する個々のQDの正確なチューニングが可能となり、Purcell因子の約4.9で単一光子放出が向上する。
チップベースのスケーラブルフォトニック量子アプリケーションのための有望なデバイスとして,2レベル量子エミッタとハイブリッド集積キャビティが出現する。
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