論文の概要: Electrically Reconfigurable Silicon Carbide Nanophotonic Cavities on Thin-Film Lithium Niobate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.00372v1
- Date: Sat, 01 Aug 2026 00:54:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-04 15:07:24.620635
- Title: Electrically Reconfigurable Silicon Carbide Nanophotonic Cavities on Thin-Film Lithium Niobate
- Title（参考訳）: 窒化リチウム薄膜上における電気的に再構成可能な炭化ケイ素ナノフォトニックキャビティ
- Authors: San Lam Ng, Georgii Grechko, Vladislav Bushmakin, Rainer Stöhr, Vadim Vorobyov, Roman Kolesov, Jörg Wrachtrup,
- Abstract要約: シリコン炭化物フォトニック結晶ナノキャビティアレイを絶縁体上に成膜したニオブ酸リチウムに直結したハイブリッドナノフォトニックプラットフォームを実証した。
ニオブ酸リチウムの強い電気光学応答を利用して、380GHzの連続・広帯域キャビティチューニングを実現する。
このハイブリッドプラットフォームは、大規模な集積量子フォトニクスのための電気的に再構成可能なスピンフォトンインターフェースを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Interfacing integrated photonics with solid-state spin defects holds great promise for future quantum networks, but the scaling of spin-photon architectures is hindered by frequency mismatches arising from fabrication-induced variations in photonic cavity resonances and the inhomogeneous optical transition frequencies of individual spins. These challenges call for a photonic platform with deterministic and wide-range tunability. Here, we demonstrate a hybrid nanophotonic platform based on direct bonding of silicon carbide photonic crystal nanocavity arrays onto thin-film lithium niobate on insulator, enabling deterministic electrical tuning of multiple SiC nanocavities into mutual spectral resonance. By exploiting the strong electro-optic response of lithium niobate, we achieve continuous and wide-range cavity tuning of 380 GHz ($\sim$1.1 nm), sufficient to compensate both cavity disorder and spin inhomogeneity. The nanocavities balance strong optical confinement with electrical tunability, exhibiting a theoretical Purcell factor of approximately 400. This hybrid platform enables electrically reconfigurable spin-photon interfaces for large-scale integrated quantum photonics.
- Abstract（参考訳）: 固体スピン欠陥を伴う対向型集積フォトニクスは将来の量子ネットワークに大いに期待できるが、スピン光子アーキテクチャのスケーリングは、フォトニック共振器共振器の製作によって引き起こされる周波数ミスマッチや、個々のスピンの不均一光遷移周波数によって妨げられる。
これらの課題は、決定論的で広範に調整可能なフォトニックプラットフォームを要求される。
本稿では, 炭化ケイ素フォトニック結晶ナノキャビティアレイの絶縁体上への直接結合に基づくハイブリッドナノフォトニックプラットフォームについて述べる。
ニオブ酸リチウムの強い電気光学応答を利用して、380 GHz(1.1 nm)の連続及び広帯域キャビティチューニングを達成し、キャビティ障害とスピン不均一性を補償するのに十分である。
ナノキャビティは強い光閉じ込めと電気調節性とをバランスさせ、理論上のパーセル係数はおよそ400である。
このハイブリッドプラットフォームは、大規模な集積量子フォトニクスのための電気的に再構成可能なスピンフォトンインターフェースを可能にする。
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