論文の概要: Two-photon Interference of Biphotons Emitted by Overlapping Resonances in Metasurfaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11850v1
• Date: Tue, 21 Jan 2025 03:07:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 19:37:19.560955
• Title: Two-photon Interference of Biphotons Emitted by Overlapping Resonances in Metasurfaces
• Title（参考訳）: 重畳共振による二光子の2光子干渉
• Authors: Jiho Noh, Tomás Santiago-Cruz, Chloe F. Doiron, Hyunseung Jung, Jaeyeon Yu, Sadhvikas J. Addamane, Maria V. Chekhova, Igal Brener,
• Abstract要約: 2光子干渉は量子状態工学の強力なツールである。 量子光メタサーフェス(QOM)は、量子光発生のための有望なプラットフォームとして出現している。 本稿では,[110]配向GaAsを用いたQOMの開発を行い,SPDC速度の最大値向上を図っている。 この効率の向上により、QOMは複数のスペクトル重なり合う光学モードからSPDCを同時に生成できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0903415485511869
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Two-photon interference, a quantum phenomenon arising from the principle of indistinguishability, is a powerful tool for quantum state engineering and plays a fundamental role in various quantum technologies. These technologies demand robust and efficient sources of quantum light, as well as scalable, integrable and multifunctional platforms. In this regard, quantum optical metasurfaces (QOMs) are emerging as promising platforms for quantum light generation, namely biphotons via spontaneous parametric down-conversion (SPDC), and its engineering. Due to the relaxation of phase matching, SPDC in QOMs allows different channels of biphoton generation, such as those supported by overlapping resonances, to occur simultaneously. In previously reported QOMs, however, SPDC was too weak to observe such effects. Here we develop QOMs based on [110]-oriented GaAs that provide more than an order of magnitude enhancement in SPDC rate, after accounting for the spectral bandwidth, compared to any other QOMs studied to date. This boosted efficiency allows the QOMs support the simultaneous generation of SPDC from several spectrally overlapping optical modes. Using polarization components in the interferometer analyzer, we intentionally erase the distinguishability between the biphotons from a high-$Q$ quasi-bound-state-in-the-continuum resonance and a low-$Q$ Mie resonance, which results in the first-time observation of two-photon interference in the spectral domain in these types of devices. This quantum interference can considerably enrich the generation of entangled photons in metasurfaces. Their advanced multifunctionality, improved nonlinear response, ease of fabrication and compact footprint of [110]-GaAs QOMs position them as promising platforms to fulfill the requirements for photonic quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 2光子干渉は、区別不可能性の原理から生じる量子現象であり、量子状態工学の強力なツールであり、様々な量子技術において基本的な役割を果たす。 これらの技術は、スケーラブルで統合可能で多機能なプラットフォームと同様に、堅牢で効率的な量子光源を必要とする。 この点において、量子光学メタサーフェス(QOM)は、量子光発生のための有望なプラットフォームとして現れており、すなわち、自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)による双光子とその工学である。 位相整合の緩和により、QOMsにおけるSPDCは、重なり合う共鳴によって支えられるようなバイフォトン生成の異なるチャネルを同時に発生させることができる。 しかし、以前報告されたQOMでは、SPDCはそのような効果を観測するには弱かった。 ここでは,帯域幅を考慮に入れた後にSPDCレートを1桁以上向上させる[110]指向GaAsをベースとしたQOMを,これまでに研究した他のQOMと比較して開発する。 この効率の向上により、QOMは複数のスペクトル重なり合う光学モードからSPDCを同時に生成できる。 干渉計解析器の偏光成分を用いて、高Q$準バウンド状態-連続共振器と低Q$ミエ共振器との区別性を意図的に消去し、これらの装置のスペクトル領域における2光子干渉を初めて観測する。 この量子干渉は、準曲面における絡み合った光子の発生を著しく高めることができる。 それらの高度な多機能性、非線形応答の改善、製造の容易さ、および[110]-GaAs QOMsのコンパクトなフットプリントは、フォトニック量子技術の要件を満たすための有望なプラットフォームとして位置づけている。

関連論文リスト

• Broadband telecom single-photon emissions from InAs/InP quantum dots grown by MOVPE droplet epitaxy [10.876965281818746]
  本研究では,OバンドからCバンドの単一光子源型半導体量子ドット(QD)に対する液滴エピタキシー戦略を提案する。 InAs/InP QDを1600nmの広いスペクトル範囲に分散した細い発光線で合成した。 この研究は、将来的なマイクロキャビティ拡張技術の研究のための重要なプラットフォームを提供し、テレコムバンド内の他の量子フォトニクスとQDを結合する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-21T02:17:21Z)
• Amplified Directional Photoluminescence from CIS Quantum Dots and hBN Quantum Emitters using Tunable BIC Metasurfaces [0.0]
  集積および調整可能な光源は、量子コンピューティング、通信、センシングにおいて量子ナノフォトニクスチップの発展に不可欠である。 可視状態の連続性 (BIC) 共鳴において, 調節可能な結合状態をサポートする活性ハイブリッドメタ曲面を報告した。 我々は、Sb2S3相変調による広波長可変PL発光とともに、33倍の高方向光発光増幅を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-12T06:33:26Z)
• A Markovian approach to $N$-photon correlations beyond the quantum regression theorem [0.0]
  周波数分解した$N$- Photon相関関数を計算するためのMarkovianフレームワークを提案する。 フォノン側バンドを介して放出される光子は、モロー三重項の2次コヒーレンス特性を継承することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-25T20:51:08Z)
• Enhanced photon-pair generation from a van der Waals metasurface [3.0552641388798696]
  ファンデルワールス層状物質は量子光源における非線形材料候補として期待されている。 本稿では,VdW材料3R-MoS2からなる準曲面から自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)を初めて示す。 この研究は、量子光子対の生成においてファンデルワールス準曲面を利用するための新しいアプローチを確立し、先進的な量子応用への道を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-25T06:45:33Z)
• Coherent spectroscopy of a single Mn-doped InGaAs quantum dot [0.0]
  自己集合したInGaAs/GaAs量子ドットを1つのMn原子でドーピングすると、離散エネルギーレベルとスピン依存光学選択規則を持つ量子系が得られる。 我々は、V様系における量子干渉の証拠を示し、対応するスピン状態間の純粋な劣化速度を評価する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-25T13:03:40Z)
• Manipulating multiple optical parametric processes in photonic topological insulators [6.655289256837963]
  サンドイッチかごめとハニカムトポロジカルデザインにおいて,異なる周波数範囲に対応する2つの異なるエッジモードを示す。 これら2つのトポロジカルエッジモードは、4波混合による2種類の光学パラメトリックプロセスを可能にする。 フォトニックバレー・ハル絶縁体をエミュレートする装置は、2つの横モードの周波数分割を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-12T07:29:36Z)
• Enhanced coherent light-matter interaction and room-temperature quantum yield of plasmonic resonances engineered by a chiral exceptional point [1.074267520911262]
  我々は、キラルな例外点(CEP)で作動するフォトニックキャビティと統合することにより、プラズモン共鳴の局所状態密度(LDOS)を調整することを提案する。 量子化された数モード理論を用いて、提案されたハイブリッドキャビティのLDOSが、次数の線形幅を狭めることで、サブツリアンラインシェイプに進化できることを明らかにする。 これにより、偏光状態の散逸が減少すると共に、コヒーレントな光-物質相互作用が強化される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-08T13:10:04Z)
• Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical emitters via two-photon excitation [49.1574468325115]
  2つの非同一の量子放出体は、空洞の中に配置され、2光子共鳴にコヒーレントに励起されると、ほぼ最大エンタングルメントの定常状態に達する。 この機構は、2光子共鳴でエミッタを駆動する際、定常および準安定な絡み合いを生じる現象の複雑なファミリーの1つである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-09T16:49:55Z)
• Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
  2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。 パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z)
• Tunable photon-mediated interactions between spin-1 systems [68.8204255655161]
  我々は、光子を媒介とする効果的なスピン-1系間の相互作用に、光遷移を持つマルチレベルエミッタを利用する方法を示す。 本結果は,空洞QEDおよび量子ナノフォトニクス装置で利用可能な量子シミュレーションツールボックスを拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T14:52:34Z)
• Dual-Resonance Enhanced Quantum Light-Matter Interactions In Deterministically Coupled Quantum-Dot-Micopillars [5.591935162585717]
  決定論的に結合した量子ドット(QD)マイクロオピラにおける二重共振条件の多目的アクセスを提案する。 高次キャビティモードのベクトル特性を利用して、二重共振条件下での励起効率を大幅に向上する。 量子状態における二重共鳴強化光-マター相互作用は、集積量子フォトニクスデバイスを開発するための実行可能な経路を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-12T07:33:58Z)
• Waveguide quantum electrodynamics: collective radiance and photon-photon correlations [151.77380156599398]
  量子電磁力学は、導波路で伝播する光子と局在量子エミッタとの相互作用を扱う。 我々は、誘導光子と順序配列に焦点をあて、超放射および準放射状態、束縛光子状態、および有望な量子情報アプリケーションとの量子相関をもたらす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-11T17:49:52Z)
• Position-controlled quantum emitters with reproducible emission wavelength in hexagonal boron nitride [45.39825093917047]
  低次元層状材料中の単一光子エミッタ(SPE)は、最近、統合と極端に小型化の見地から大きな関心を集めている。 ここでは、選択された場所で電子ビームによって活性化される高純度合成六方晶窒化ホウ素(hBN)中のSPEを実証する。 本研究は,2次元材料における同一量子エミッタに基づくトップダウン集積デバイスの実現に向けた重要なステップである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-24T17:20:19Z)
• 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)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
• Spectrally reconfigurable quantum emitters enabled by optimized fast modulation [42.39394379814941]
  色中心、希土類イオン、量子ドットなどの固体プラットフォームにおけるスペクトル制御は、チップ上のそのような応用を実現する上で魅力的である。 単一光子放射のスペクトル工学における周波数変調光遷移の利用を提案する。 その結果,周波数変調は単一光子のスペクトル特性と時間特性に対して前例のない制御を施した新しい光状態を生成するための強力な手法であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-27T18:24:35Z)

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。