論文の概要: Single photon emission from lithographically-positioned engineered nanodiamonds for cryogenic applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.06424v1
- Date: Fri, 08 Aug 2025 16:11:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:06.29627
- Title: Single photon emission from lithographically-positioned engineered nanodiamonds for cryogenic applications
- Title（参考訳）: リソグラフィー法によるナノダイヤモンドからの単一光子放射の低温への応用
- Authors: Vivekanand Tiwari, Zhaojin Liu, Hao-Cheng Weng, Krishna C Balram, John G Rarity, Soumen Mandal, Oliver A Williams, Gavin W Morley, Joe A Smith,
- Abstract要約: ナノダイヤモンド(ND)中の窒素空孔中心は、量子フォトニクスシステムに有望な資源を提供する。
ブロードバンド金属リフレクタ上にボールミネラルに富んだNDを光リソグラフィで位置決めするハイブリッド材料プラットフォームを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2096924420929192
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nitrogen-vacancy centres in nanodiamonds (NDs) provide a promising resource for quantum photonic systems. However, developing a technology beyond proof-of-principle physics requires optimally engineering its component parts. In this work, we present a hybrid materials platform by photolithographically positioning ball-milled isotopically-enriched NDs on broadband metal reflectors. The structure enhances the photonic collection efficiency, enabling cryogenic characterisation despite the limited numerical aperture imposed by our cryostat. Our device, with SiO$_2$ above a silver reflector, allows us to perform spectroscopic characterisation at 16 K and measure autocorrelation functions confirming single-photon emission (g$^2$(0)<0.5). Through comparative studies of similar hybrid device configurations, we can move towards optimally engineered techniques for building and analysing quantum emitters in wafer-scale photonic environments.
- Abstract（参考訳）: ナノダイヤモンド(ND)中の窒素空孔中心は、量子フォトニクスシステムに有望な資源を提供する。
しかし、物理の証明を超えた技術を開発するには、その部品を最適に設計する必要がある。
本研究では, ブロードバンド金属反射体上に, 球面加工した異方性強化NDを光リソグラフィーで位置決めするハイブリッド材料プラットフォームを提案する。
この構造はフォトニック集光効率を向上し, クリーモスタットによって課される限られた数値開口に拘わらず, 低温特性化を可能にした。
この装置は, SiO$_2$の銀反射体上において, 16Kで分光特性評価を行い, 単光子放射(g$^2$(0)<0.5)を確認する自己相関関数を測定できる。
同様のハイブリッドデバイス構成の比較研究を通じて、ウェハスケールのフォトニック環境における量子エミッタの構築と解析のための最適な技術へと進むことができる。
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