論文の概要: Telecom-to-Visible Quantum Frequency Converter on a Silicon Nitride Chip

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10338v1
• Date: Thu, 15 May 2025 14:27:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-16 22:29:06.355523
• Title: Telecom-to-Visible Quantum Frequency Converter on a Silicon Nitride Chip
• Title（参考訳）: 窒化ケイ素チップ上のテレコム可視量子周波数変換器
• Authors: Sidarth Raghunathan, Richard Oliver, Yun Zhao, Karl McNulty, Chaitali Joshi, Michal Lipson, Alexander L. Gaeta,
• Abstract要約: シリコン窒化物(SiN)チップ上で可視領域と通信領域を接続する最初の量子周波数変換器を提案する。 我々はブラッグ散乱4波長混合を用いて、1260nmから698nmの1光子を上向きに変換する。 この結果は、量子ネットワークにおけるCMOS互換デバイスの実装の道を開くものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.43507093480483
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum frequency conversion serves a key role in the realization of hybrid quantum networks by interfacing between wavelength-incompatible platforms. Here we present the first quantum frequency converter connecting visible and telecom domains on a silicon nitride (SiN) chip, using Bragg-scattering four-wave mixing to upconvert heralded single photons from 1260 to 698 nm, which covers a 192 THz span. We examine the noise sources in SiN and devise approaches to suppress noise photons at the source and target frequencies to enable measurements at the single-photon level. We demonstrate an on-chip conversion efficiency of 5% in photon flux and describe design modifications that can be implemented to significantly improve it. Our results pave the way for the implementation of CMOS-compatible devices in quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子周波数変換は、波長非互換プラットフォーム間の相互作用によるハイブリッド量子ネットワークの実現において重要な役割を果たす。 ここでは,シリコン窒化物(SiN)チップ上で可視領域と通信領域を接続する最初の量子周波数変換器について述べる。 我々は、SiNのノイズ源を調べ、音源およびターゲット周波数におけるノイズ光子を抑え、単一光子レベルでの測定を可能にするアプローチを考案した。 本稿では,光子フラックスにおいて5%のオンチップ変換効率を示し,それを改善するために実装可能な設計変更について述べる。 この結果は、量子ネットワークにおけるCMOS互換デバイスの実装の道を開くものである。

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