論文の概要: Scalable registration of single quantum emitters within solid immersion lenses through femtosecond laser writing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.15533v1
• Date: Fri, 21 Feb 2025 15:33:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-24 21:37:39.215785
• Title: Scalable registration of single quantum emitters within solid immersion lenses through femtosecond laser writing
• Title（参考訳）: フェムト秒レーザーによる固体浸漬レンズにおける単一量子エミッタのスケーラブルな登録
• Authors: Alexander R. Jones, Xingrui Cheng, Shravan Kumar Parthasarathy, Roland Nagy, Patrick Salter, Jason Smith, Cristian Bonato, Christiaan Bekker,
• Abstract要約: 炭化ケイ素(SiC)の光学活性シリコン空孔中心は量子ビットとして機能し、光子を介してスピンと対向する。 フォトニック構造内にフェムト秒レーザーによる単一(V$_Si$)中心生成を行い,フォトニック構造に登録し,光収集効率を4.5。 この方法はSiCにおけるスピン光子インタフェースを用いた集積量子デバイスの開発にスケーラブルである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 34.056533427912484
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Optically active silicon-vacancy (V$_{Si}$) centers in silicon carbide (SiC) serve as qubits, interfacing spins via photons. This capability allows the encoding of photonic information within the spin state and facilitates on-demand readout, promising applications such as quantum memories. However, electron irradiation, a common technique for creating defects in SiC, lacks spatial selectivity, limiting scalability. We employed femtosecond laser writing within photonic structures to generate single (V$_{Si}$) centers, registering them to photonic structures and enhancing optical collection efficiency by a factor of 4.5. Characterization of 28 laser-written defects centers in solid immersion lenses (SILs) showed distributions relative to the photonic structure's center of 260 nm in the x-direction and 60 nm in the y-direction, with standard deviations of $\pm 170$ nm and $\pm 90$ nm, respectively. This method is scalable for developing integrated quantum devices using spin-photon interfaces in SiC.
• Abstract（参考訳）: ケイ素炭化ケイ素 (SiC) の光学活性シリコン空孔 (V$_{Si}$) は量子ビットとして機能し、光子を介してスピンと対向する。 この能力はスピン状態内のフォトニック情報の符号化を可能にし、量子メモリのような将来性のあるオンデマンドの読み出しを容易にする。 しかし、SiCの欠陥を発生させる一般的な技術である電子照射は、空間的選択性に欠け、スケーラビリティを制限している。 フォトニック構造内にフェムト秒レーザーによる単一(V$_{Si}$)中心生成を行い,フォトニック構造に登録し,光収集効率を4.5。 ソリッド没入レンズ(SIL)における28個のレーザライト欠陥のキャラクタリゼーションにより,x方向では260nm,y方向では60nm,標準偏差は$\pm 170$ nm,$\pm 90$ nmであった。 この方法はSiCにおけるスピン光子インタフェースを用いた集積量子デバイスの開発にスケーラブルである。

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