論文の概要: Laser-induced spectral diffusion and excited-state mixing of silicon T centres

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.09908v1
• Date: Mon, 14 Apr 2025 06:09:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-15 16:50:56.274607
• Title: Laser-induced spectral diffusion and excited-state mixing of silicon T centres
• Title（参考訳）: レーザー誘起シリコンT中心のスペクトル拡散と励起状態混合
• Authors: Camille Bowness, Simon A. Meynell, Michael Dobinson, Chloe Clear, Kais Jooya, Nicholas Brunelle, Mehdi Keshavarz, Katarina Boos, Melanie Gascoine, Shahrzad Taherizadegan, Christoph Simon, Mike L. W. Thewalt, Stephanie Simmons, Daniel B. Higginbottom,
• Abstract要約: ナノフォトニクスを結合した個々のシリコンT中心におけるスペクトルのゆらぎのダイナミクスについて検討した。 共振チェック方式を用いて,エミッタのリニア幅を110MHzに35倍縮小することを示した。 励起状態におけるレーザー誘起スピンミキシングを報告し、両方の現象に共通するポテンシャルメカニズムについて議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: To find practical application as photon sources for entangled optical resource states or as spin-photon interfaces in entangled networks, semiconductor emitters must produce indistinguishable photons with high efficiency and spectral stability. Nanophotonic cavity integration increases efficiency and bandwidth, but it also introduces environmental charge instability and spectral diffusion. Among various candidates, silicon colour centres have emerged as compelling platforms for integrated-emitter quantum technologies. Here we investigate the dynamics of spectral wandering in nanophotonics-coupled, individual silicon T centres using spectral correlation measurements. We observe that spectral fluctuations are driven predominantly by the near-infrared excitation laser, consistent with a power-dependent Ornstein-Uhlenbeck process, and show that the spectrum is stable for up to 1.5 ms in the dark. We demonstrate a 35x narrowing of the emitter linewidth to 110 MHz using a resonance-check scheme and discuss the advantage for pairwise entanglement rates and optical resource state generators. Finally, we report laser-induced spin-mixing in the excited state and discuss potential mechanisms common to both phenomena. These effects must be considered in calibrating T centre devices for high-performance entanglement generation.
• Abstract（参考訳）: 絡み合った光資源状態の光子源として、あるいは絡み合ったネットワークにおけるスピン光子界面として実用化するためには、半導体エミッタは高い効率とスペクトル安定性で識別不可能な光子を生成する必要がある。 ナノフォトニックキャビティの統合は効率と帯域幅を増大させるが、環境電荷不安定性とスペクトル拡散も導入する。 様々な候補の中で、シリコンカラーセンターは統合エミッター量子技術のための魅力的なプラットフォームとして現れている。 ここでは, ナノフォトニクスを結合した個々のシリコンT中心におけるスペクトルのゆらぎのダイナミクスをスペクトル相関測定を用いて検討する。 スペクトル揺らぎは、主に近赤外励起レーザーによって駆動され、電力依存のオルンシュタイン-ウレンベック過程と一致し、そのスペクトルが暗黒で1.5msまで安定であることを示す。 我々は、共振チェック方式を用いて、エミッタのリニア幅を110MHzに35倍絞り、対角絡み率と光リソース状態発生器の利点について議論する。 最後に、励起状態におけるレーザー誘起スピンミキシングを報告し、両方の現象に共通するポテンシャルメカニズムについて議論する。 これらの効果は、高性能エンタングルメント発生のためのTセンター装置の校正において考慮する必要がある。

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