論文の概要: Electrically pumped ultrabright entangled photons on chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14566v1
- Date: Wed, 20 Aug 2025 09:37:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-21 16:52:41.417092
- Title: Electrically pumped ultrabright entangled photons on chip
- Title（参考訳）: 半導体上に励起された超高輝度光子
- Authors: Xu-Feng Jiao, Ming-Yang Zheng, Yi-Hang Chen, Bo Cao, Xina Wang, Yang Liu, Cheng-Ao Yang, Xiu-Ping Xie, Chao-Yang Lu, Zhi-Chuan Niu, Qiang Zhang, Jian-Wei Pan,
- Abstract要約: 絡み合った光子源は量子科学と技術にとって不可欠である。
スケーラブルで高性能で、チップスケールのEPSを実証する。
このコンパクトで統合されたEPSは、高速量子鍵分布を含む鍵応用を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.971032498623233
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entangled photon sources (EPS) are essential for quantum science and technology. Despite advancements in integrated optical platforms like thin-film lithium niobate, a scalable, high-performance, chip-scale EPS has remained elusive. We address this by demonstrating an electrically pumped, post-selection-free polarization-EPS, achieved through hybrid integration of a distributed feedback laser with thin-film lithium niobate chip which integrates periodically poled lithium niobate waveguides, beam splitter, and polarization rotator combiner. By injecting current into the chip, we realize a high-performance EPS with a bandwidth of 73 nm and an entanglement pair generation rate of 4.5*10^10 pairs/s/mW. The polarization entanglement shows Bell-state fidelities above 96% across frequency-correlated modes. This compact, integrated EPS enables key applications, including high-speed quantum key distribution via wavelength division multiplexing, satellite-based quantum communication, and entanglement-based quantum metrology.
- Abstract（参考訳）: エンタングルド光子源(EPS)は量子科学と技術にとって不可欠である。
ニオブ酸リチウム薄膜のような統合光学プラットフォームは進歩しているが、スケーラブルで高性能でチップスケールのEPSはいまだ解明されていない。
我々は, 周期的に偏極したニオブ酸リチウム導波路, ビームスプリッタ, 偏光回転子コンバインダを統合した薄膜ニオブ酸リチウムチップと, 分散フィードバックレーザのハイブリッド結合により実現した電気ポンピング・無選択偏光EPSの実証により, この問題に対処する。
チップに電流を注入することにより、73nmの帯域幅と4.5*10^10ペア/s/mWの絡み合うペア生成率を持つ高性能EPSを実現する。
偏極絡みは、周波数関連モードでベル状態の忠実度が96%以上であることを示している。
このコンパクトで統合されたEPSは、波長分割多重化による高速な量子鍵分布、衛星ベースの量子通信、絡み合いに基づく量子メートル法といった重要な応用を可能にする。
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