論文の概要: Scalable on-chip integration of diamond color centers for cryogenic quantum photonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.06984v1
- Date: Wed, 08 Apr 2026 12:00:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-09 17:30:51.503123
- Title: Scalable on-chip integration of diamond color centers for cryogenic quantum photonics
- Title（参考訳）: 低温量子フォトニクスのためのダイヤモンド色中心のスケーラブルオンチップ集積
- Authors: H. Kurokawa, K. Sato, M. Kamata, S. Ishida, H. Matsukiyo, N. Pholsen, M. Nishioka, S. Ji, H. Otsuki, S. Hachuda, M. Kunii, T. Tamanuki, K. Kimura, K. Takenaka, Y. Sekiguchi, S. Onoda, S. Iwamoto, T. Baba, H. Kosaka,
- Abstract要約: ダイヤモンドの色中心は、長いスピンコヒーレンス時間と高い光子放出率のために有望である。
我々は,窒素空孔(NV)中心の集合体を埋め込んだチップ集積ダイヤモンドフォトニック結晶キャビティを開発した。
この結果は、ダイヤモンド色中心、フォトニック結晶空洞、光導波路-ファイバーパッケージの統合に成功していることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Chip integration of quantum emitters is a crucial milestone for scalable quantum photonic information processing. Among optically active defect centers for quantum photonics, diamond color centers are promising because of their long spin coherence times and high photon emission rates. However, for a coherent-photon emission, they typically require a cryogenic environment to protect optical coherence from thermal phonons, which makes chip integration challenging. In this paper, we develop a chip-integrated diamond photonic crystal cavity embedding an ensemble of nitrogen-vacancy (NV) centers. We confirm cryogenic operation by observing Purcell enhancement of NV-center emission via an edge-coupled optical fiber. This result demonstrates successful integration of diamond color centers, a photonic crystal cavity, and an optical waveguide-fiber package, representing a key step toward scalable diamond-based quantum communication platforms.
- Abstract（参考訳）: 量子エミッタのチップ統合は、スケーラブルな量子フォトニック情報処理において重要なマイルストーンである。
量子フォトニクスの光学活性欠陥中心の中で、ダイヤモンド色中心は長いスピンコヒーレンス時間と高い光子放出速度のために有望である。
しかし、コヒーレント光子放出には、通常は光コヒーレンスを熱フォノンから保護するために低温環境が必要であるため、チップの統合は困難である。
本稿では,窒素空孔(NV)中心のアンサンブルを埋め込んだチップ集積ダイヤモンドフォトニック結晶キャビティを開発する。
エッジ結合光ファイバによるNV中心放出のパーセル増強を観察することにより低温動作を確認した。
この結果は、ダイヤモンドカラーセンター、フォトニック結晶キャビティ、光導波路ファイバパッケージの統合に成功し、スケーラブルなダイヤモンドベースの量子通信プラットフォームに向けた重要なステップを示す。
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