利用明亮混合 III-V/硅光子器件生成与工程化双光子态
量子物理
2025-11-11 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
混合光子回路利用多种材料的互补优势，代表了为量子技术实现紧凑、可扩展平台的关键资源。特别是，目前亟待提供可调谐双光子态的明亮光源，以满足当前正在开发的多种应用。在本工作中，我们展示了一种异质集成器件，它将双光子生成与片上量子态工程相结合，融合了 AlGaAs 光子对源与 CMOS 兼容的绝缘体上硅(SOI)电路。光子对通过自发参量下转换在 C 通信波段生成，并通过多模倏逝耦合方案转移至 SOI 芯片。该设计实现了超过 10 smW 的对生成率和高达 600 的符合-偶然比。至关重要的是，该耦合设计诱导了双光子联合谱振幅的强烈且可预测的变换，从而在一个符合电学泵浦的紧凑器件中完全实现片上的复杂量子态工程。
引用
@article{arxiv.2511.07128,
title = {Biphoton state generation and engineering with bright hybrid III-V/Silicon photonic devices},
author = {Lorenzo Lazzari and Jérémie Schuhmann and Othmane Meskine and Martina Morassi and Aristide Lemaître and Maria I. Amanti and Frédéric Boeuf and Fabrice Raineri and Florent Baboux and Sara Ducci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07128},
year = {2025}
}