基于石墨烯封装的高性能空气稳定型NbOI2非线性光子学晶体纤维
应用物理
2026-03-05 v1 光学
量子物理
摘要
范德华（vdW）非线性光子学材料具有较大的二阶介电常数\chi^{(2)}，并与异质结构兼容，为微型化的自发参数下转换（SPDC）源提供了有吸引力的途径。然而，正在连续照射空气中的vdW SPDC源在亮度和操作稳定性方面仍有限，因为氧气和湿气暴露，以及泵浦引起的加热，导致材料退化和永久性损坏。本文展示了一种基于石墨烯封装的空气稳定、亮的SPDC源，基于非线性NbOI2。石墨烯提供了稳健的环境保护，并可有效抑制泵浦引起的退化。我们报告了258 Hz的光子对产生绝对速率和19,900 Hz/(mW.mm)的标准化亮度。利用这一稳定平台，我们进一步从石墨烯封装的90度扭曲双层NbOI2中产生偏振纠缠光子对，纯净度达94%。我们的结果建立了一种克服现有vdW量子光源关键限制的实用且空气稳定的vdW非线性光子学SPDC平台，为可扩展的集成纠缠光子源提供了可行的通路，以实现芯片上量子光子学。
引用
@article{arxiv.2603.04082,
title = {Air-stable bright entangled photon-pair source from graphene-encapsulated van der Waals ferroelectric NbOI2},
author = {Mayank Joshi and Mengting Jiang and Yu Xing and Yuerui Lu and Jie Zhao and Ping Koy Lam and Syed M Assad and Xuezhi Ma and Young-Wook Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04082},
year = {2026}
}