論文の概要: Integrated on-chip quantum light sources on a van der Waals platform

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15337v1
• Date: Wed, 17 Dec 2025 11:32:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.962775
• Title: Integrated on-chip quantum light sources on a van der Waals platform
• Title（参考訳）: ファンデルワールスプラットフォーム上のオンチップ量子光源の統合
• Authors: Pietro Metuh, Paweł Wyborski, Athanasios Paralikis, Frederik Schröder, Nicolas Stenger, Niels Gregersen, Battulga Munkhbat,
• Abstract要約: ひずみ駆動型二層膜WSe$量子エミッタからなるファンデルワールスプラットフォームを導入し,多モードWSe$導波路と最適化格子結合器を統合した。 我々は,オフチップのHanbury Brown-Twiss構成とオンチップ構成の両方を用いて,高純度で導波路結合型単一光子放射を観測した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Scalable photonic quantum information technologies require a platform combining quantum light sources, waveguides, and detectors on a single chip. Here, we introduce a van der Waals platform comprising strain-engineered bilayer WSe$_2$ quantum emitters, integrated on multimode WS$_2$ waveguides with optimized grating couplers, enabling efficient on-chip quantum light sources. The emitters exhibit bright, highly polarized emission that couples efficiently into WS$_2$ waveguides. Under resonant p-shell excitation, we observe high-purity, waveguide-coupled single-photon emission, measured using both an off-chip Hanbury Brown-Twiss configuration ($g^{(2)}(0) = 0.003^{+0.030}_{-0.003}$) and an on-chip configuration ($g^{(2)}(0) = 0.076\pm0.023$). For a single output, the out-coupled single-photon count rate at the first lens reaches approximately 320 kHz under continuous-wave p-shell excitation, corresponding to an estimated waveguide-coupled rate of 1.7 MHz. These results demonstrate an efficient, integrated single-photon source and establish a pathway toward scalable photonic quantum information processing centered around nanoengineered van der Waals materials.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルなフォトニック量子情報技術は、単一のチップ上に量子光源、導波路、検出器を組み合わせたプラットフォームを必要とする。 本稿では, マルチモード WSe$_2$ 量子エミッタからなるファンデルワールスプラットフォームを導入し, マルチモード WSe$_2$ 導波路に最適化された格子結合器を組み込むことにより, 効率的なオンチップ量子光源を実現する。 発光器は、WS$2$の導波路に効率的に結合する明るい高偏光放出を示す。 共鳴p殻励起の下では、オフチップHanbury Brown-Twiss構成(g^{(2)}(0) = 0.003^{+0.030}_{-0.003}$)とオンチップ構成(g^{(2)}(0) = 0.076\pm0.023$)を用いて、高純度、導波管結合単光子放射を観測する。 単一出力の場合、第1レンズにおける外結合単光子カウントレートは、推定1.7MHzの導波路結合レートに対応して、連続波のp殻励起の下で約320kHzに達する。 これらの結果は、効率よく統合された単一光子源を示し、ナノエンジニアリングのファンデルワールス材料を中心としたスケーラブルなフォトニック量子情報処理への道筋を確立する。

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