論文の概要: Highly-Indistinguishable Single-Photons at 1550 nm from a Two-photon Resonantly Excited Purcell-enhanced Quantum Dot
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.06140v1
- Date: Thu, 05 Feb 2026 19:20:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-09 22:18:26.077331
- Title: Highly-Indistinguishable Single-Photons at 1550 nm from a Two-photon Resonantly Excited Purcell-enhanced Quantum Dot
- Title（参考訳）: 2光子共鳴励起紫外量子ドットから1550nmの高区別可能な単一光子
- Authors: Robert Behrends, Martin v. Helversen, Pratim K. Saha, Lucas Rickert, Koray Kaymazlar, Mareike Lach, Nils D. Kewitz, Jochen Kaupp, Yorick Reum, Tobias Huber-Loyola, Sven Höfling, Andreas Pfenning, Tobias Heindel,
- Abstract要約: 共振2光子励起(TPE)下における共振2光子励起(SI67.4(2)ps)における共振器強化InAs/$mathrmIn_0.53Al0.23Ga_0.24As$量子ドット(QD)単一光子源
2光子干渉(TPI)による$$$V_rmTPI = 90(3)%$のパルス励起の下でのXX光子の可視性は理論限界に達し、明らかに$を超える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work we present a cavity-enhanced InAs/$\mathrm{In_{0.53}Al_{0.23}Ga_{0.24}As}$ quantum dot (QD) single-photon source in the telecom C-band with a record-low biexciton emitter decay time of \SI{67.4(2)}{ps} under resonant two-photon excitation (TPE). We observe strong multiphoton suppression associated with $g^{(2)}_\mathrm{X}(0) = 0.006(1)$ and $g^{(2)}_\mathrm{XX}(0) = 0.007(1)$ for the exciton (X) and biexciton (XX) emission, respectively. Due to a asymmetric Purcell enhancement of the XX-X cascade, the two-photon interference (TPI) visibility of XX photons under $π$-pulse excitation of $V_{\rm{TPI}} = 90(3)\%$ reaches the theoretical limit and clearly exceeds the $\sim60\%$ expected for standard XX-X cascades without photonic engineering. Furthermore, adding a second timed laser pulse coinciding with XX emission energy, we demonstrate stimulated TPE in the telecom C-Band. The result is an improved TPI visibility of the X photons of $V_{\rm{TPI}}=0.69(3)$ compared to TPE with $V_{\rm{TPI}}=0.61(4)$, with both being reduced compared to the theoretical values due to present dephasing effects. The advances presented in this work hold important promises for the implementation of advanced schemes of quantum communication using deterministic quantum light sources.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、共振2光子励起(TPE)の下で、共振2光子励起(SI{67.4(2)}{ps})の崩壊時間で、共振器付きInAs/$\mathrm{In_{0.53}Al_{0.23}Ga_{0.24}As}$量子ドット(QD)単一光子源を示す。
励起子 (X) と双励起子 (XX) のそれぞれに対して, $g^{(2)}_\mathrm{X}(0) = 0.006(1)$ および $g^{(2)}_\mathrm{XX}(0) = 0.007(1)$ の強い多重光子抑制を観測した。
XX-Xカスケードの非対称パーセル拡張のため、$V_{\rm{TPI}} = 90(3)\%$の$π$-パルス励起の下でのXX光子の2光子干渉(TPI)可視性は理論限界に達し、光工学を使わずに標準のXX-Xカスケードに対して$\sim60\%$を超える。
さらに、XXエミッションエネルギと共振する第2タイミングレーザーパルスを付加し、通信用Cバンドにおける刺激TPEを実証した。
その結果、$V_{\rm{TPI}}=0.69(3)$をTPEと$V_{\rm{TPI}}=0.61(4)$と比較すると、X光子の視認性が向上した。
この研究で示された進歩は、決定論的量子光源を用いた高度な量子通信スキームの実装に対する重要な約束を持っている。
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