等离子体纳米腔增强薄六方氮化硼中缺陷的单光子发射
光学
2024-10-24 v2 量子物理
摘要
在室温下以超快速度和高亮度工作的高效紧凑型单光子发射平台将成为新兴量子通信和计算领域的基本组成部分。然而，到目前为止，基于纳米级固态材料设计满足快速发射速率和强亮度需求的实际确定性单光子发射器仍然非常具有挑战性。在这里，我们通过使用与六方氮化硼（hBN）薄片集成的金属纳米腔，其中缺陷作为室温下的纳米级单光子发射器（SPEs），为这个长期存在的问题提供了一种解决方案。所提出的混合纳米光子结构在室温下实现了单光子发射的快速加速和大幅增强。因此，与没有纳米腔的普通hBN薄片和hBN在金层结构上的非经典光发射性能相比，其性能得到了显著改善。我们还进行了广泛的理论计算，以精确建模新的混合纳米光子系统，并证明等离子体纳米腔的引入是实现高效SPE性能的关键。所提出的量子纳米腔单光子源有望成为未来室温集成量子光子网络的重要组成部分。
引用
@article{arxiv.2405.09683,
title = {Plasmonic Nanocavity to Boost Single Photon Emission from Defects in Thin Hexagonal Boron Nitride},
author = {Mohammadjavad Dowran and Ufuk Kilic and Suvechhya Lamichhane and Adam Erickson and Joshua Barker and Mathias Schubert and Sy-Hwang Liou and Christos Argyropoulos and Abdelghani Laraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09683},
year = {2024}
}