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来自多棱柱钻石波导中单个锡空位中心的亮单光子发射

量子物理 2025-10-14 v1 材料科学

摘要

含有颜色中心的钻石最近在光子量子技术中引起广泛关注,包括量子感测、光子量子计算机和量子网络。尽管存在多种颜色中心,但锡空位(SnV)中心尤其有前景,因为其零光子线发射效率高且自旋相干时间长。然而,从钻石中提取光子仍是关键挑战。本文演示了来自集成于多棱柱钻石纳米柱中的单个SnV中心的高光子提取。观察到一个全宽半高制(FWHM)为66\,nm的尖锐发射峰,波长为619619\,nm。此外,二阶相关函数显示抗集成峰明显低于g(2)(0)=0.5g^{(2)}(0) = 0.5,表明单光子发射。令人惊讶的是,发射器实现了约99\,Mcps的高饱和计数率。这些结果将我们的纳米柱平台确立为基于SnV中心于钻石中亮且稳定的量子源和传感器的有前景的候选方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.11285,
  title  = {Bright Single-Photon Emission from Individual Tin-Vacancy Centers in Multi-Cone Diamond Waveguides},
  author = {Pablo Tieben and Jan Rhensius and Takuya F. Segawa and Risei Abe and Konosuke Shimazaki and Shigeki Takeuchi and Andeas W. Schell and Hideaki Takashima},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11285},
  year   = {2025}
}