論文の概要: Scalable low loss cryogenic packaging of quantum memories in CMOS-foundry processed photonic chips
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14704v1
- Date: Tue, 18 Mar 2025 20:08:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-20 15:23:04.445312
- Title: Scalable low loss cryogenic packaging of quantum memories in CMOS-foundry processed photonic chips
- Title（参考訳）: CMOSファウンダリー加工フォトニックチップにおける量子メモリのスケーラブル低損失低温パッケージング
- Authors: Robert Bernson, Alex Witte, Genevieve Clark, Kamil Gradkowski, Jeffrey Yang, Matt Saha, Matthew Zimmermann, Andrew Leenheer, Kevin Chen, Gerald Gilbert, Matt Eichenfield, Dirk Englund, Peter O'Brien,
- Abstract要約: フォトニック集積回路(PIC)は、分散量子情報処理とネットワークにとって重要な技術である。
サーマルグレーティング・カプラと温度サイクルに頑健なアングルポリファイバアレイを用いたPICのパッケージング法を実証した。
光・電気的にパッケージ化された量子メモリモジュールは、必要な量子ビット制御をすべてチップに統合し、ミリケルビン温度で動作し、ファイバから量子メモリまで3dBの損失が得られることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27595372643114274
- License:
- Abstract: Optically linked solid-state quantum memories such as color centers in diamond are a promising platform for distributed quantum information processing and networking. Photonic integrated circuits (PICs) have emerged as a crucial enabling technology for these systems, integrating quantum memories with efficient electrical and optical interfaces in a compact and scalable platform. Packaging these hybrid chips into deployable modules while maintaining low optical loss and resiliency to temperature cycling is a central challenge to their practical use. We demonstrate a packaging method for PICs using surface grating couplers and angle-polished fiber arrays that is robust to temperature cycling, offers scalable channel count, applies to a wide variety of PIC platforms and wavelengths, and offers pathways to automated high-throughput packaging. Using this method, we show optically and electrically packaged quantum memory modules integrating all required qubit controls on chip, operating at millikelvin temperatures with < 3dB losses achievable from fiber to quantum memory.
- Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の色中心のような光学的にリンクされた固体量子メモリは、分散量子情報処理とネットワークのための有望なプラットフォームである。
フォトニック集積回路(PIC)は、量子メモリと効率的な電気・光インターフェースをコンパクトでスケーラブルなプラットフォームに統合し、これらのシステムにとって重要な実現技術として登場した。
これらのハイブリッドチップを展開可能なモジュールにパッケージ化しながら、低光損失と温度サイクリングへの耐性を維持することは、その実用上の重要な課題である。
本研究では, 表面グレーティングカプラと温度サイクルに頑健で, スケーラブルなチャネルカウントを提供し, 多様なPICプラットフォームや波長に適用し, 自動高出力パッケージングへの経路を提供する。
この方法を用いて,光・電気的にパッケージ化された量子メモリモジュールを用いて,必要な量子ビット制御をすべてチップ上で統合し,ミリケルビン温度で動作し,ファイバから量子メモリへの3dBロスを達成できることを示す。
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