論文の概要: Temporal coherence of single photons emitted by hexagonal Boron Nitride defects at room temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.10644v1
- Date: Thu, 15 May 2025 18:32:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-19 14:36:13.375535
- Title: Temporal coherence of single photons emitted by hexagonal Boron Nitride defects at room temperature
- Title（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素欠陥により放射される単一光子の室温における時間的コヒーレンス
- Authors: J. -V. Vidal Martínez-Pons, S. -K. Kim, M. Behrens, A. Izquierdo-Molina, A. Menendez Rua, S. Paçal, S. Ateş, L. Viña, C. Antón-Solanas,
- Abstract要約: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の色中心は室温で有望な量子光源として現れる。
室温でのナノ結晶中のhBN欠陥により放出される単一光子のコヒーレンス時間について, ミッチェルソン干渉計を用いて測定した。
結果は、強いフォノン-電子結合の存在を強調し、光子干渉に基づく量子フォトニクスの応用を可能にするために、低温で動く必要があることを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Color centers in hexagonal boron nitride (hBN) emerge as promising quantum light sources at room temperature, with potential applications in quantum communications, among others. The temporal coherence of emitted photons (i.e. their capacity to interfere and distribute photonic entanglement) is essential for many of these applications. Hence, it is crucial to study and determine the temporal coherence of this emission under different experimental conditions. In this work, we report the coherence time of the single photons emitted by an hBN defect in a nanocrystal at room temperature, measured via Michelson interferometry. The visibility of this interference vanishes when the temporal delay between the interferometer arms is a few hundred femtoseconds, highlighting that the phonon dephasing processes are four orders of magnitude faster than the spontaneous decay time of the emitter. We also analyze the single photon characteristics of the emission via correlation measurements, defect blinking dynamics, and its Debye-Waller factor. Our room temperature results highlight the presence of a strong phonon-electron coupling, suggesting the need to work at cryogenic temperatures to enable quantum photonic applications based on photon interference.
- Abstract（参考訳）: 六方晶窒化ホウ素(hBN)の色中心は室温で有望な量子光源として出現し、量子通信などに応用される可能性がある。
発光光子の時間的コヒーレンス(すなわち光子絡みを妨害し分散する能力)は、これらの応用の多くに不可欠である。
したがって、異なる実験条件下でのこの放出の時間的コヒーレンスを研究・決定することが重要である。
本研究では, 室温におけるナノ結晶中のhBN欠陥により放出される単一光子のコヒーレンス時間について, ミッチェルソン干渉法による測定を行った。
この干渉の可視性は、干渉計のアーム間の時間的遅延が数百フェムト秒であるときに消失し、フォノンの減音過程がエミッターの自然崩壊時間よりも4桁速いことが強調された。
また, 相関測定, 欠陥点滅ダイナミクス, Debye-Waller因子による放射光の単一光子特性の解析を行った。
室温は強いフォノン-電子カップリングの存在を浮き彫りにしており、光子干渉に基づく量子フォトニクスの応用を可能にするために低温で作業する必要があることを示唆している。
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