論文の概要: Surface passivation for narrowing optical linewidth of silicon T centers in nanophotonic devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.09904v1
- Date: Mon, 10 Aug 2026 17:49:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-11 19:16:37.405443
- Title: Surface passivation for narrowing optical linewidth of silicon T centers in nanophotonic devices
- Title（参考訳）: ナノフォトニックデバイスにおけるシリコンT中心の光線幅狭化のための表面移動
- Abstract要約: ナノフォトニクスにおけるT中心の最大の課題はスペクトル拡散であり、表面およびバルク電荷状態からの局所電界環境のゆらぎが光遷移を広げ、光子の不連続性を減少させる。
ここでは,原子層蒸着Al2O3を用いてシリコン表面をパッシブ化し,T中心光線幅を体系的に狭めることを示す。
測定全体では、Al2O3の通過はT中心の放出線幅を最大57%減少させる。
この研究は、スケーラブルな量子フォトニクスアプリケーションのために、シリコンTセンタから区別不可能な光子を生成するためのCMOS互換パスを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.827960376001542
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Silicon T centers are promising spin-photon interfaces in solid-state platforms for telecom-compatible, scalable quantum information technologies. A major challenge for T centers in nanophotonics is spectral diffusion, where fluctuations in the local electric-field environment from surface and bulk charge states broaden the optical transition and reduce photon indistinguishability. Strategies that directly suppress spectral diffusion are therefore critical for improving T-center-based quantum photonic devices. Here, we use atomic-layer-deposited Al2O3 to passivate the silicon surface and demonstrate a systematic narrowing of T center optical linewidths. Across our measurements, Al2O3 passivation reduces the T center emission linewidth by up to 57%. Complementary above-bandgap illumination and spectral hole burning measurements show that the remaining linewidth contains a significant spectral-diffusion component caused by adjacent charge traps, while placing an upper bound of approximately 75 MHz on the homogeneous linewidth. This work provides a CMOS-compatible path toward generating indistinguishable photons from silicon T centers for scalable quantum photonic applications.
- Abstract（参考訳）: シリコンTセンターは、テレコム互換でスケーラブルな量子情報技術のための固体プラットフォームにおけるスピン光子インターフェースを約束している。
ナノフォトニクスにおけるT中心の最大の課題はスペクトル拡散であり、表面およびバルク電荷状態からの局所電界環境のゆらぎが光遷移を広げ、光子の不連続性を減少させる。
したがって、スペクトル拡散を直接抑制する戦略は、T中心ベースの量子フォトニクスデバイスを改善するために重要である。
ここでは,原子層蒸着Al2O3を用いてシリコン表面をパッシブ化し,T中心光線幅を体系的に狭めることを示す。
測定全体では、Al2O3の通過はT中心の放出線幅を最大57%減少させる。
相補的なオーバーバンドギャップ照明とスペクトルホール燃焼測定により、残光線幅は、隣接する帯電トラップによって生じる有意なスペクトル拡散成分を含んでおり、同質線幅に約75MHzの上限が設けられている。
この研究は、スケーラブルな量子フォトニクスアプリケーションのために、シリコンTセンタから区別不可能な光子を生成するためのCMOS互換パスを提供する。
関連論文リスト
- Resolving and resetting the charge environment of single T-centers in silicon p-i-n waveguides [0.0]
ナノフォトニクスデバイスでは、光線幅は変動する電荷環境によって拡大され、量子ネットワークにおける光子の不識別性が制限される。
ここでは, 横方向のp-i-n導波路における単一T中心の局所電荷雑音の特性と抑制を通じて, この課題に対処する。
リセットされた46個のエミッターは3.5倍の中央のライン幅を0.57(5) GHzに狭め、最適化されたエミッターは128(22)MHzに達する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-17T01:05:45Z) - Bright Telecom Spin-Photon Interface in Silicon Photonics [2.5817263808189135]
シリコンはスケーラブルな量子フォトニクスの魅力的なホストであるが、明るいテレコムバンドエミッターがないため、スピン光子インタフェースの使用は制限されている。
ここでは、シリコンのアルミニウム-炭素欠陥であるAl1中心を、基底スピンを持つ明るい導波路集積単光子発光体として示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-07-20T18:35:56Z) - Extracting Membrane-like hexagonal Boron Nitride hosting single Defect Centers for Resonator Integration [45.92397921863963]
光共振器への膜の統合は、光力学を含む様々な応用において重要な役割を果たしている。
層状2次元材料は、原子に似た量子エミッタをホストする膜候補として出現している。
我々は、スペクトル的に狭い単一光子エミッタを含む市販hBNの膜状構造を抽出するナノスケール操作技術の開発を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-19T16:22:58Z) - Laser-induced spectral diffusion and excited-state mixing of silicon T centres [0.0]
ナノフォトニクスを結合した個々のシリコンT中心におけるスペクトルのゆらぎのダイナミクスについて検討した。
共振チェック方式を用いて,エミッタのリニア幅を110MHzに35倍縮小することを示した。
励起状態におけるレーザー誘起スピンミキシングを報告し、両方の現象に共通するポテンシャルメカニズムについて議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-14T06:09:17Z) - Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。
我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。
我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z) - All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [66.27103948750306]
シリコン中の電子雪崩による全光変調を実証する。
我々のアプローチは、ギガヘルツ速度と、さらに高速な光スイッチングの可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z) - Cavity-coupled telecom atomic source in silicon [0.0]
本研究は, 単一T中心からの空洞型蛍光放射を実証する。
結果は、量子情報処理およびネットワークアプリケーションのための効率的なT中心スピンフォトンインターフェースを構築するための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-30T21:03:38Z) - Room Temperature Fiber-Coupled single-photon devices based on Colloidal
Quantum Dots and SiV centers in Back Excited Nanoantennas [91.6474995587871]
指向性は、ハイブリッド金属誘電性ブルゼーアンテナで達成される。
ジャガイモ中心に位置するサブ波長の穴にエミッタを配置することで、バック励起が許される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-19T14:54:56Z) - T centres in photonic silicon-on-insulator material [0.0]
シリコン中のT線損傷中心は、有望な光子-スピン界面を提供する。
これらの欠陥中心は、バルクシリコンのアンサンブルとしてのみ研究されている。
シリコンオン絶縁体(SOI)ウェハの220nmデバイス層における高濃度T中心アンサンブルの信頼性を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-06T00:34:51Z) - Inverse-designed photon extractors for optically addressable defect
qubits [48.7576911714538]
フォトニックデバイスの逆設計最適化は、スピン光子インタフェースの臨界パラメータを調整する際に、前例のない柔軟性を実現する。
逆設計のデバイスは、単一の光子エミッタのスケーラブルな配列の実現、新しい量子エミッタの迅速なキャラクタリゼーション、センシングと効率的な隠蔽機構を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-24T04:30:14Z) - Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single
photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。
キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。
我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。