論文の概要: Electronic and Photonic Integration of Single Quantum Emitters in 2D Materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.05721v1
• Date: Thu, 07 May 2026 06:10:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.553214
• Title: Electronic and Photonic Integration of Single Quantum Emitters in 2D Materials
• Title（参考訳）: 2次元材料における単一量子エミッタの電子・光融合
• Authors: Sahil D. Patel, Sean Doan, Luka Jevremovic, Kamyar Parto, Galan Moody,
• Abstract要約: 単一光子源は量子通信やフォトニック量子情報処理に不可欠である。 多くの固体プラットフォームは、有用な線幅、安定性、明るさを達成するために、いっさいの光学励起、注意深いアライメント、選択後の選択に依存している。 本稿では,2次元材料における単一量子エミッタの電子・フォトニック統合の最近の進展を概観する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Single-photon sources that are bright, pure, and interference-ready are essential for quantum communication and photonic quantum information processing, but many solid-state platforms still rely on bulky optical excitation, careful alignment, and post-selection to achieve useful linewidth, stability, and brightness. Scalable quantum photonics instead requires turnkey quantum-light engines that can be triggered on demand, stabilized against environmental noise, and efficiently interfaced with fibers or photonic circuits. This review surveys recent progress in electronic and photonic integration of single quantum emitters in two-dimensional materials, focusing on localized excitonic emitters in transition metal dichalcogenides and defect-based color centers in hexagonal boron nitride. On the electronic side, we discuss electrical injection, fast modulation, electrostatic stabilization, and Stark tunability as routes to suppress blinking, spectral wandering, and charge-noise-induced broadening. On the photonic side, we review waveguide and resonator platforms that funnel emission into well-defined optical modes and, in some cases, enhance radiative rates through the Purcell effect. We connect these integration strategies to key source metrics, including single-photon purity, brightness, spectral stability, and photon indistinguishability. We conclude that the next stage of progress will depend on co-designed electronic and photonic architectures that jointly optimize on-demand operation, stabilization, tunability, and packaging-compatible optical interfacing.
• Abstract（参考訳）: 明るい、純粋な、干渉可能な単一光子源は、量子通信やフォトニック量子情報処理に不可欠であるが、多くの固体プラットフォームは、有用な線幅、安定性、明るさを達成するために、いまだにバルクな光励起、注意深いアライメント、ポストセレクションに依存している。 スケーラブルな量子フォトニクスは、要求に応じてトリガーし、環境騒音に対して安定し、ファイバーやフォトニック回路で効率的に接続できるターンキー量子ライトエンジンを必要とする。 本総説では, 遷移金属ジアルコゲナイド中の局在励起子と六方晶窒化ホウ素中の欠陥基色中心に着目し, 単一量子放出体を2次元材料に電子的, 光学的に統合する最近の進展を概説する。 電子側では、点滅、スペクトルの散乱、電荷ノイズによる拡張を抑制する経路として、電子注入、高速変調、静電安定化、スタークチューナビリティについて論じる。 フォトニック側では、導波路と共振器のプラットフォームについて、よく定義された光モードに発光し、場合によってはパーセル効果による放射率を向上する。 これらの統合戦略を、単一光子純度、明るさ、スペクトル安定性、光子不明瞭性など、主要なソースメトリクスに接続する。 次の段階の進展は、オンデマンド操作、安定化、調整性、パッケージング互換な光インターフェースを共同で最適化する電子・フォトニックアーキテクチャにかかっていると結論付けている。

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