論文の概要: Passive Demultiplexed Two-photon State Generation from a Quantum Dot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14806v1
• Date: Thu, 20 Feb 2025 18:29:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-21 14:26:36.268021
• Title: Passive Demultiplexed Two-photon State Generation from a Quantum Dot
• Title（参考訳）: 量子ドットからのパッシブデマルチプレクシド2光子状態発生
• Authors: Yusuf Karli, Iker Avila Arenas, Christian Schimpf, Ailton José Garcia Junior, Santanu Manna, Florian Kappe, René Schwarz, Gabriel Undeutsch, Maximilian Aigner, Melina Peter, Saimon F Covre da Silva, Armando Rastelli, Gregor Weihs, Vikas Remesh,
• Abstract要約: 多光子生成の現在のアプローチは、アクティブ偏光スイッチング要素に依存している。 我々は、刺激された2光子励起プロセスを利用する完全受動デマルチプレキシング技術を導入する。 提案手法は, 励起段階にシフトしながらデマルチプレキシングのコストを大幅に削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: High-purity multi-photon states are essential for photonic quantum computing. Among existing platforms, semiconductor quantum dots offer a promising route to scalable and deterministic multi-photon state generation. However, to fully realize their potential we require a suitable optical excitation method. Current approaches of multi-photon generation rely on active polarization-switching elements (e.g., electro-optic modulators, EOMs) to spatio-temporally demultiplex single photons. Yet, the achievable multi-photon rate is fundamentally limited by the switching speed of the EOM. Here, we introduce a fully passive demultiplexing technique that leverages a stimulated two-photon excitation process to achieve switching rates that are only limited by the quantum dot lifetime. We demonstrate this method by generating two-photon states from a single quantum dot without requiring any active switching elements. Our approach significantly reduces the cost of demultiplexing while shifting it to the excitation stage, enabling loss-free demultiplexing and effectively doubling the achievable multi-photon generation rate when combined with existing active demultiplexing techniques.
• Abstract（参考訳）: 高純度多光子状態はフォトニック量子コンピューティングに必須である。 既存のプラットフォームの中で、半導体量子ドットはスケーラブルで決定論的な多光子状態生成への有望な経路を提供する。 しかし、その可能性を十分に実現するためには、適切な光励起法が必要である。 多光子生成の現在のアプローチは、時空間的に多重化された単一光子へのアクティブ偏光スイッチング素子(例えば、電気光学変調器、EOMs)に依存している。 しかし、達成可能な多光子速度は、基本的にEOMのスイッチング速度によって制限される。 ここでは、量子ドットの寿命によってのみ制限されるスイッチング率を達成するために、刺激された2光子励起プロセスを利用する完全にパッシブなデマルチプレキシング手法を導入する。 本手法は,1つの量子ドットから2光子状態を生成することで,アクティブなスイッチング素子を必要としないことを示す。 提案手法は,既存のアクティブデマルチプレキシング技術と組み合わせることで,損失のないデマルチプレキシングを実現し,達成可能なマルチ光子生成率を効果的に2倍にすることで,デマルチプレキシングのコストを大幅に削減する。

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