論文の概要: Strong nanophotonic quantum squeezing exceeding 3.5 dB in a foundry-compatible Kerr microresonator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.11679v1
- Date: Mon, 18 Nov 2024 15:59:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-19 14:26:56.486577
- Title: Strong nanophotonic quantum squeezing exceeding 3.5 dB in a foundry-compatible Kerr microresonator
- Title（参考訳）: ファクトリー互換Kerrマイクロ共振器における3.5dBを超える強いナノフォトニック量子スクイーズ
- Authors: Yichen Shen, Ping-Yen Hsieh, Sashank Kaushik Sridhar, Samantha Feldman, You-Chia Chang, Thomas A. Smith, Avik Dutt,
- Abstract要約: 窒化ケイ素マイクロリングを用いて直接検出したナノフォトニック量子スクイーズを報告する。
この結果から、Si$_3$N$_4$はCMOS互換でスケーラブルなアーキテクチャにおいて、強力な量子ノイズ低減のための実行可能なプラットフォームであることが示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2916722642215767
- License:
- Abstract: Squeezed light, with its quantum noise reduction capabilities, has emerged as a powerful resource in quantum information processing and precision metrology. To reach noise reduction levels such that a quantum advantage is achieved, off-chip squeezers are typically used. The development of on-chip squeezed light sources, particularly in nanophotonic platforms, has been challenging. We report 3.7 $\pm$ 0.2 dB of directly detected nanophotonic quantum squeezing using foundry-fabricated silicon nitride (Si$_3$N$_4$) microrings with an inferred squeezing level of 10.7 dB on-chip. The squeezing level is robust across multiple devices and pump detunings, and is consistent with the overcoupling degree without noticeable degradation from excess classical noise. We also offer insights to mitigate thermally-induced excess noise, that typically degrades squeezing, by using small-radius rings with a larger free spectral range (450 GHz) and consequently lower parametric oscillation thresholds. Our results demonstrate that Si$_3$N$_4$ is a viable platform for strong quantum noise reduction in a CMOS-compatible, scalable architecture.
- Abstract（参考訳）: 量子ノイズ低減機能を備えたスクイーズド光は、量子情報処理と精密気象学において強力な資源として浮上している。
量子的優位性が達成されるようなノイズ低減レベルに達するには、オフチップ・サスペンサーが典型的に使用される。
特にナノフォトニクスプラットフォームにおけるオンチップ励起光源の開発は困難である。
直接検出されたナノフォトニック量子スクイージングの3.7$\pm$ 0.2dBを,10.7dBオンチップで推定されたスキュージングレベルを持つ窒化ケイ素(Si$_3$N$_4$)マイクロリングを用いて報告する。
スクイーズレベルは複数のデバイスとポンプデチューニングで堅牢であり、過度な古典的ノイズによる顕著な劣化を伴わないオーバーカップリング度と一致している。
また、より広い自由スペクトル範囲 (450 GHz) を持つ小さな半径環を用い、結果としてパラメトリック振動閾値を低くすることで、スキーズを劣化させる熱誘起余剰ノイズを緩和する知見を提供する。
この結果から、Si$_3$N$_4$はCMOS互換でスケーラブルなアーキテクチャにおいて、強力な量子ノイズ低減のための実行可能なプラットフォームであることが示された。
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