論文の概要: Unidirectional and collective emission of integrated quantum emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.12585v1
- Date: Tue, 16 Sep 2025 02:23:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-17 17:50:52.842414
- Title: Unidirectional and collective emission of integrated quantum emitters
- Title（参考訳）: 集積量子エミッタの一方向及び集合放出
- Authors: Jun Ren, Meng-Jia Chu, Z. D. Wang,
- Abstract要約: 等周波等方性等方性測定法を開発し, フォトニック結晶の発光方向の品質を評価するために, 放射パターンのフーリエ変換解析を実装した。
低損失一方向伝搬を維持しながら, 単一放射効率の向上を実証した。
フォトニックバンド工学と集合エミッタ結合制御のこの相乗効果は、量子エミッタアレイにおける前例のないスケーラブルなコヒーレンス制御を実現することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9328991021103294
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Unidirectional emission holds significant potential for advancing integrated photonics and quantum information technologies. However, the inherent randomness of spontaneous emission fundamentally makes its efficient realization rather challenging. To address this, here we develop a quantitative metric -- iso-frequency contour straightness and implement Fourier-transform analysis of radiation patterns to systematically evaluate directional quality of emission in photonic crystal (PhC) slabs. Through structural optimization, we demonstrate single-emitter radiation efficiency enhancement while maintaining low-loss unidirectional propagation. Furthermore, by strategically positioning multi-emitter arrays within PhC platforms, we simultaneously achieve scalable intensity amplification and superradiant emission via cooperative effects. This synergy of photonic band engineering and collective emitter coupling is able to realize unprecedented spatiotemporal coherence control in quantum emitter arrays.
- Abstract（参考訳）: 一方向放出は、統合フォトニクスや量子情報技術の進歩に大きな可能性を秘めている。
しかし、自然放出の本質的なランダム性は、その効率的な実現をかなり困難にしている。
そこで本研究では,光結晶スラブ(PhC)の配向品質を系統的に評価するために,等周波輪郭直線の定量的な測定法を開発し,放射パターンのフーリエ変換解析を実装した。
構造最適化により、低損失一方向伝搬を維持しながら、単一エミッタ放射効率の向上を示す。
さらに,PhCプラットフォーム内に複数エミッタアレイを戦略的に配置することにより,協調的効果によりスケーラブルな強度増幅と超放射能放出を同時に達成する。
フォトニックバンド工学と集合エミッタ結合のこの相乗効果は、量子エミッタアレイにおける前例のない時空間コヒーレンス制御を実現することができる。
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