論文の概要: Scalable Liquid-Crystal Integrated Silicon Nitride Photonic Circuits for Reconfigurable Quantum Interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.07281v1
- Date: Fri, 08 May 2026 05:45:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-11 19:43:38.832808
- Title: Scalable Liquid-Crystal Integrated Silicon Nitride Photonic Circuits for Reconfigurable Quantum Interference
- Title（参考訳）: 再構成可能な量子干渉のための拡張性液晶集積窒化ケイ素フォトニック回路
- Authors: Chunghyun Ahn, Yongjin Hwang, Sangbaek Lee, Jinil Lee, Hyunjin Ko, Sunghyun Moon, Hojoong Jung, Hyun-Yong Yu, Se-Um Kim, Hyounghan Kwon,
- Abstract要約: 集積量子フォトニクスはコンパクトで効率的で低消費電力の位相変調器を必要とする。
我々は、V_pi * L 1 V-mmでCMOS互換性能を実現する液晶集積型マッハ・ツェンダー干渉計(LC-MZI)を開発した。
2光子干渉実験では、電圧可変位相制御による高可視性量子干渉(98.5%)が観測された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.821413937981816
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Integrated quantum photonics requires compact, efficient, and low-power phase modulators. While silicon nitride (SiN) is a promising platform, existing modulators suffer from high power consumption, thermal crosstalk, or high driving voltages. Liquid crystal (LC) offers a compelling alternative because of the large index changes and industrial maturity. However, their suitability for supporting various applications in the photonic quantum system has not been experimentally confirmed.Here, we report the first experimental demonstration that LC-based phase modulators integrated on a SiN platform show highly visible quantum interference. We fabricated a liquid-crystal integrated Mach-Zehnder interferometer (LC-MZI) that achieved CMOS-compatible performance with V_pi * L < 1 V-mm. In two-photon interference experiments, the devices exhibited high-visibility quantum interference (~98.5%) with voltage-tunable phase control. Furthermore, we validated the scalability of our approach by demonstrating wafer-scale fabrication using stepper lithography. This work establishes LC-integrated SiN photonics as a scalable, reconfigurable, and energy-efficient platform for quantum photonic circuits.
- Abstract（参考訳）: 集積量子フォトニクスはコンパクトで効率的で低消費電力の位相変調器を必要とする。
窒化ケイ素(SiN)は有望なプラットフォームであるが、既存の変調器は高消費電力、熱クロストーク、高電圧に悩まされている。
液晶(LC)は、大きな指数変化と工業的成熟度のために、魅力的な代替手段を提供する。
しかし, フォトニック量子系における様々な応用への適合性は実験的に確認されておらず, LCベースの位相変調器をSiNプラットフォーム上に集積した実験実験により, 高い可視性量子干渉を示すことが報告された。
我々は,V_pi * L < 1 V-mmでCMOS互換性能を実現した液晶集積型マッハ・ツェンダー干渉計 (LC-MZI) を開発した。
2光子干渉実験では、電圧可変位相制御による高可視性量子干渉(約98.5%)が観測された。
さらに,ステッパーリソグラフィーを用いたウェハスケール加工の実証により,本手法のスケーラビリティを検証した。
この研究は、LC集積SiNフォトニクスを量子フォトニック回路のスケーラブルで再構成可能でエネルギー効率の高いプラットフォームとして確立する。
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