通过代工厂制造光子学的层后端沉积实现具有长光学相干时间的铒量子存储器平台
量子物理
2026-01-12 v1
摘要
实现可扩展的量子互连需要将固态量子存储器与代工厂光子学工艺相集成。尽管先前的光子集成工作依赖于专门的实验室规模制造技术，但本工作展示了通过层后端沉积实现量子存储器平台与低损耗代工厂光子电路的单片集成。我们将掺铒的二氧化钛 () 薄膜沉积在氮化硅纳米光波导上，并利用光子回波技术在亚开尔文温度下研究了 Er 的光学相干性。我们通过非原位氧退火和优化的测量条件抑制了光学退相干，获得了 64 s 的光学相干时间（5 kHz 的均匀线宽）以及 4 ms 内 27 kHz 的缓慢谱扩散，这些结果可媲美最先进的铒器件。结合长达秒级的电子自旋寿命和已验证的 Er 发射电控特性，我们的研究确立了代工厂光子学上的 Er: 可作为用于系综与单离子量子存储器的可制造平台。
引用
@article{arxiv.2506.17557,
title = {Erbium Quantum Memory Platform with Long Optical Coherence via Back-End of Line Deposition on Foundry-Fabricated Photonics},
author = {Shobhit Gupta and Robert M. Pettit and Ananthesh Sundaresh and Vasileios Niaouris and Skylar Deckoff-Jones and Daniel P. Crowley and Lewis G. Carpenter and Alan M. Dibos and Manish Kumar Singh and Sean E. Sullivan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17557},
year = {2026}
}