用于高效提取纠缠光子的宽带纳米线量子点腔设计
量子物理
2026-01-09 v1
摘要
量子网络需要明亮的按需纠缠光子源。位于选定位点纳米线波导中的单量子点是实现此类光源的有望候选者。然而，此类光源的单光子不可分辨性较差，限制了其在量子网络中的适用性。提升基于量子点的纠缠光子源中单光子不可分辨性的一种常见方法是实现宽带光学腔。在实现高 Purcell 因子腔的同时保留纳米线的优势（如定向发射、宽工作带宽和高光提取效率）一直是一项重大挑战。在此，我们提出了一种基于连续谱中准束缚态的纳米线腔，该准束缚态由两种共振光学模式的强耦合形成。我们通过数值预测表明，该设计可支持带宽为 4 nm 且 Purcell 增强约为 17 的腔模。该腔模实现了定向远场发射轮廓（与高斯轮廓的重叠度为 88%），光提取效率约为 74%。我们的解决方案开辟了一条生成纠缠光子对的途径，具有增强的提取效率和单光子不可分辨性，有助于量子网络的实际实现。
引用
@article{arxiv.2601.04440,
title = {A Broadband Nanowire Quantum Dot Cavity Design for the Efficient Extraction of Entangled Photons},
author = {Sayan Gangopadhyay and Sasan V. Grayli and Sathursan Kokilathasan and Michael E. Reimer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04440},
year = {2026}
}