单量子发射器在2D材料中的电子与光子集成
量子物理
2026-05-08 v1
摘要
需要光亮、纯净且具干涉性的单光子源，以实现量子通信和光子量子信息处理，但许多固态平台仍依赖笨重的光学激发、精确对准和后选，从而实现实用的线宽、稳定性和亮度。可扩展的量子光子学需要可被触发、抗环境噪声稳定、并高效与光纤或光子电路接口的即插即用单光子发射引擎。本综述调查了近期在二维材料中单量子发射器的电子与光子集成进展，重点关注过渡金属硫化物中局域激子发射器以及六角氮化硼中缺陷基颜色中心。在电子方面，我们讨论了电注入、快速调制、静电稳定和Stark可调作为抑制闪烁、谱漂移和电荷噪声导致的线宽变宽的途径。在光子方面，我们回顾了将发射引导至特定光模式的波导和共振器平台，并在某些情况下通过普尔菲尔德效应增强辐射速率。我们将这些集成策略与关键源指标（包括单光子纯度、亮度、谱稳定性和光子不可区分性）相联系。我们得出结论，下一阶段的进展将取决于协同设计的电子与光子架构，旨在优化即插即用操作、稳定性、可调性和包装兼容的光学接口。
引用
@article{arxiv.2605.05721,
title = {Electronic and Photonic Integration of Single Quantum Emitters in 2D Materials},
author = {Sahil D. Patel and Sean Doan and Luka Jevremovic and Kamyar Parto and Galan Moody},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.05721},
year = {2026}
}