論文の概要: Biphoton state generation and engineering with bright hybrid III-V/Silicon photonic devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.07128v1
- Date: Mon, 10 Nov 2025 14:12:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:45.295803
- Title: Biphoton state generation and engineering with bright hybrid III-V/Silicon photonic devices
- Title（参考訳）: 明るいハイブリッドIII-V/シリコンフォトニックデバイスを用いた二光子状態生成と工学
- Authors: Lorenzo Lazzari, Jérémie Schuhmann, Othmane Meskine, Martina Morassi, Aristide Lemaître, Maria I. Amanti, Frédéric Boeuf, Fabrice Raineri, Florent Baboux, Sara Ducci,
- Abstract要約: デバイスは、バイフォトン生成とオンチップ量子状態工学を融合する異種統合デバイスである。
設計は10$6$ s$-1$mW$-1$以上のペア生成率と一致事故率を最大600まで達成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid photonic circuits, harnessing the complementary strengths of multiple materials, represent a key resource to enable compact, scalable platforms for quantum technologies. In particular, the availability of bright sources of tunable biphoton states is eagerly awaited to meet the variety of applications currently under development. In this work we demonstrate a heterogeneously integrated device that merges biphoton generation and on-chip quantum state engineering, combining an AlGaAs photon-pair source with a CMOS-compatible silicon-on-insulator (SOI) circuit. Photon pairs are generated in the C telecom band via spontaneous parametric down-conversion and transferred to the SOI chip through a multimode evanescent coupling scheme. This design achieves a pair generation rate above 10$^{6}$ s$^{-1}$mW$^{-1}$ and a coincidence-to-accidental ratio up to 600. Crucially, the coupling design induces strong and predictable transformations of the biphoton joint spectral amplitude, enabling complex quantum state engineering entirely on-chip in a compact device compliant with electrical pumping.
- Abstract（参考訳）: 複数の材料の相補的な強度を利用するハイブリッドフォトニック回路は、量子技術のためのコンパクトでスケーラブルなプラットフォームを実現するための鍵となる資源である。
特に、調整可能な双光子状態の明るい光源は、現在開発中の様々なアプリケーションを満たすのを熱心に待ち望んでいます。
本研究では、AlGaAs光子対光源とCMOS互換シリコンオン絶縁体(SOI)回路を組み合わせた、バイフォトン生成とオンチップ量子状態工学を融合した異種集積デバイスを実証する。
光子対は、自発パラメトリックダウン変換によりC通信帯域で生成され、多モードエバネッセントカップリング方式によりSOIチップに転送される。
この設計は、10$^{6}$ s$^{-1}$mW$^{-1}$以上のペア生成率と、一致事故率を最大600まで達成する。
重要なことに、結合設計は双光子結合スペクトル振幅の強い予測可能な変換を誘導し、電気ポンピングに適合するコンパクトデバイスにおいて、完全にオンチップの複雑な量子状態工学を可能にする。
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