慢光光子晶体波导中 diamond 色中心的 Purcell 增强发射
量子物理
2025-03-04 v1 光学
摘要
基于具有光可寻址自旋的发射器的量子存储器依赖于高效的光子界面，通常实现为具有理想狭窄光谱线宽和小模式体积的纳米光子腔体。然而，这些方法需要光子腔体模式与量子发射器之间几乎完美的光谱和空间重叠，这在实际中往往具有挑战性，尤其是对于常随机位置且可能受显著非均匀 broadening 影响的固态量子发射器。缓解此挑战的另一种方法是使用慢光波导，在大光带宽和大范围内实现光-物质相互作用增强。本文展示了实现 diamond 慢光光子晶体(PhC)波导，从而实现对嵌入硅空位(SiV)色中心的宽带光子耦合。我们利用此前演示的薄膜 diamond 光子平台制造了全悬挂二维 PhC 波导。通过该方法，我们展示了组数指数高达 70 的波导模式，并观察到与波导模式耦合的 SiV 发射的 Purcell 增强。我们的方法代表了一个实用的 diamond 平台，用于 robust spin-photon 界面与色中心。
引用
@article{arxiv.2503.01149,
title = {Purcell-enhanced emissions from diamond color centers in slow light photonic crystal waveguides},
author = {Sophie W. Ding and Chang Jin and Kazuhiro Kuruma and Xinghan Guo and Michael Haas and Boris Korzh and Andrew Beyer and Matt Shaw and Neil Sinclair and David D. Awschalom and F. Joseph Heremans and Nazar Delegan and Alexander A. High and Marko Loncar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01149},
year = {2025}
}