混合单量子点耦合腔 CMOS 兼容 SiC 光子芯片用于 Purcell 增强的确定性单光子发射
量子物理
2024-11-12 v1 光学
摘要
通过集成腔控制单个量子发射器的非经典光发射，可能为集成光子量子应用开辟新视角。然而，由于在低损耗光子电路中集成有源器件的复杂性，将单个量子发射器与腔耦合以实现 Purcell 增强的单光子发射仍然难以实现。这里我们展示了一种与自组装量子点（QDs）耦合的混合微环谐振腔（HMRR），用于腔增强的确定性单光子发射。HMRR 腔支持品质因子高达 7800 的回音壁模式。通过进一步引入微加热器，我们展示了量子点的光子发射可以在 HMRR 的一个自由光谱范围（约 4 nm）内被局部和动态地调谐。这使得单个量子点能够精确调谐至与腔模共振，从而以约 4.9 的 Purcell 因子增强单光子发射。我们关于混合集成腔与双能级量子发射器的结果，作为基于芯片的可扩展光子量子应用的有前景器件出现。
引用
@article{arxiv.2411.06677,
title = {A hybrid single quantum dot coupled cavity on a CMOS-compatible SiC photonic chip for Purcell-enhanced deterministic single-photon emission},
author = {Yifan Zhu and Runze Liu and Ailun Yi and Xudong Wang and Yuanhao Qin and Zihao Zhao and Junyi Zhao and Bowen Chen and Xiuqi Zhang and Sannian Song and Yongheng Huo and Xin Ou and Jiaxiang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06677},
year = {2024}
}