用于寻址纳米光子腔中固态自旋的混合微波-光学扫描探针
量子物理
2021-02-24 v1 光学
摘要
基于固态原子缺陷的自旋-光子接口已实现量子信息处理中多种关键应用。为最大化光-物质耦合强度，缺陷常被置于纳米尺度器件内部。将光与微波辐射高效耦合进这些结构是一项实验挑战，尤其在样品可及性受限的低温或高真空环境中。本工作中，我们展示了一种基于光纤的扫描探针，可同时将从平面光子线路耦合光并为驱动电子自旋跃迁提供高功率微波。光学部分实现 46% 的单向耦合效率，而微波部分提供强度高达 9 Gauss 的交流磁场。整个探针可在 He 低温恒温器内扫描大量器件而无需自由空间光学通路。我们以硅纳米光子线路耦合单个 Er 离子为例演示了该技术。
引用
@article{arxiv.2012.06080,
title = {Hybrid microwave-optical scanning probe for addressing solid-state spins in nanophotonic cavities},
author = {Songtao Chen and Salim Ourari and Mouktik Raha and Christopher M. Phenicie and Mehmet T. Uysal and Jeff D. Thompson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06080},
year = {2021}
}