論文の概要: Deterministic single-photon source with on-chip 5.6 GHz acoustic clock
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.22826v1
- Date: Sun, 26 Oct 2025 20:43:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 19:54:32.564321
- Title: Deterministic single-photon source with on-chip 5.6 GHz acoustic clock
- Title（参考訳）: オンチップ5.6GHzアコースティッククロックを用いた決定論的単一光子源
- Authors: Alexander S. Kuznetsov, Meysam Saeedi, Zixuan Wang, Klaus Biermann,
- Abstract要約: 数GHzの周波数で誘導される動的パーセル効果を用いた量子ドット(QD)単一光子放射のトリガを音響ひずみにより実証する。
InAs QDは光子-フォノンパターンのハイブリッドマイクロキャビティに統合される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 59.38889796913807
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Scalable solid state single-photon sources (SPSs) with triggered single-photon emission rates exceeding a few GHz would aid in the wide technological adoption of photonic quantum technologies. We demonstrate triggering of a quantum dot (QD) single photon emission using dynamic Purcell effect induced at a frequency of several GHz by acoustic strain. To this end, InAs QDs are integrated in a hybrid photon-phonon patterned microcavity, where the density of optical states is tailored by the lateral confinement of photons in um-sized traps defined lithographically in the microcavity spacer. The single-photon character of the emission form a QD in a trap is confirmed by measuring single-photon statistics. We demonstrate modulation of the QD transition energy in a trap with a frequency up to 14 GHz by monochromatic longitudinal bulk acoustic phonons generated by piezoelectric transducers. For the modulation frequency of 5.6 GHz, corresponding to the acoustic mode of the microcavity, the QD energy is periodically shifted through a spectrally narrow confined photonic mode leading to an appreciable enhancement of the QD emission due to the dynamic Purcell effect. The platform thus enables the implementation of scalable III-V-based SPSs with on-chip tunable acoustic clocks with frequencies that can exceed several GHz under continuous wave optical excitation.
- Abstract（参考訳）: 数GHzを超える励起単光子放出率を持つスケーラブルな固体単一光子源(SPSs)は、フォトニック量子技術の幅広い技術採用に寄与する。
数GHzの周波数で誘導される動的パーセル効果を用いた量子ドット(QD)単一光子放射のトリガを音響ひずみにより実証する。
この目的のために、InAs QDは光子-フォノンパターンのハイブリッドマイクロキャビティに統合され、マイクロキャビティスペーサでリソグラフィ的に定義された微細なトラップにおいて、光子の横方向の閉じ込めによって光状態の密度が調整される。
トラップ内のQDの放出形態の単光子特性は、単光子統計量を測定することにより確認する。
圧電トランスデューサが生成する単色長手バルク音響フォノンにより、14GHzの周波数のトラップ内でのQD遷移エネルギーの変調を実演する。
マイクロキャビティの音響モードに対応する5.6GHzの変調周波数に対して、QDエネルギーはスペクトル的に狭められたフォトニックモードによって周期的にシフトされ、ダイナミックパーセル効果によるQDエミッションの良好な増大につながる。
これにより、連続波光励起下で数GHzを超える周波数のオンチップ可変アコースティッククロックを備えたスケーラブルなIII-VベースのSPSを実現することができる。
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