論文の概要: Single-Photon Nonlinearity from a Nanobeam with a Quantum Dot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.36658v1
• Date: Tue, 29 Sep 2026 03:59:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.16986
• Title: Single-Photon Nonlinearity from a Nanobeam with a Quantum Dot
• Title（参考訳）: 量子ドットを持つナノビームからの単光子非線形性
• Abstract要約: ナノビーム空洞から単一量子ドットに結合した単一光子非線形性を報告する。 このプラットフォームは、パルス当たり0.24入射光子の閾値の低い単一光子非線形性を達成する。 その結果、ナノビームキャビティ-QDシステムは、スケーラブルなフォトニック量子技術のためのコンパクトで、チップ可積分で、繊維互換なビルディングブロックとして確立された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: An efficient single-photon nonlinearity is a key resource for photonic quantum technologies. Single-photon nonlinearities have been demonstrated with quantum dots (QDs) across a range of cavity and waveguide geometries. However, none of these realizations simultaneously provide high-efficiency direct fiber coupling and compatibility with scalable on-chip integration. The nanobeam cavity addresses these limitations through its in-plane geometry, which enables highly efficient, direct fiber coupling alongside scalable homogeneous and heterogeneous on-chip integration. Here, we report a single-photon nonlinearity from a nanobeam cavity coupled to a single quantum dot. The nanobeam interfaces directly with a single-mode fiber with an efficiency of 60%. Driven by resonant picosecond pulses, the platform achieves a single-photon nonlinearity with a low threshold of 0.24 incident photons per pulse. The system operates in the strong-coupling regime, exhibiting a coupling rate of g/2π = 29.1 GHz and a cooperativity of C = 3.98. These results establish the nanobeam cavity-QD system as a compact, chip-integrable, and fiber-compatible building block for scalable photonic quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 効率的な単光子非線形性は、フォトニック量子技術の鍵となる資源である。 単一光子非線形性は、量子ドット(QD)によって様々なキャビティと導波路のジオメトリーで実証されている。 しかし、これらの実現はいずれも高効率直結ファイバ結合とスケーラブルなオンチップ統合との互換性を同時に提供するものではない。 ナノビームキャビティは、高効率で直接繊維結合を可能にし、スケーラブルな均一性や不均一なオンチップ統合を可能にする。 ここでは,ナノビーム空洞から単一量子ドットに結合した単一光子非線形性を報告する。 ナノビームは、60%の効率でシングルモード繊維と直接接続する。 共鳴ピコ秒パルスによって駆動されるこのプラットフォームは、パルス当たり0.24入射光子の低い閾値で単一光子非線形性を達成する。 このシステムは強い結合状態にあり、結合速度は g/2π = 29.1 GHz であり、C = 3.98 である。 これらの結果は、スケーラブルなフォトニック量子技術のためのコンパクトで、チップ可積分で、繊維互換なビルディングブロックとして、ナノビームキャビティ-QDシステムを確立する。

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