集成纳米光子系统中固态量子比特的单光子开关与纠缠
量子物理
2017-03-21 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
光子与量子发射器之间的高效接口构成了量子网络的基础，并使工作在单光子水平的非线性光学器件成为可能。我们展示了一个基于与纳米级金刚石器件耦合的硅空位（SiV）色心的可扩展量子纳米光子学集成平台。通过将SiV色心置于金刚石光子晶体腔中，我们实现了一个由单个色心控制的量子光开关。我们利用SiV亚稳态轨道态控制该开关，并通过光子关联测量验证了单光子水平的光开关。我们利用拉曼跃迁在金刚石波导中实现了一个频率和带宽可调的单光子源。最后，我们通过探测发射到单个波导中的不可区分拉曼光子，在两个SiV色心之间创建了纠缠。利用光子关联测量中观察到的一种新颖的超辐射特征验证了纠缠，为实现量子网络铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1608.05147,
title = {Single-Photon Switching and Entanglement of Solid-State Qubits in an Integrated Nanophotonic System},
author = {Alp Sipahigil and Ruffin E. Evans and Denis D. Sukachev and Michael J. Burek and Johannes Borregaard and Mihir K. Bhaskar and Christian T. Nguyen and Jose L. Pacheco and Haig A. Atikian and Charles Meuwly and Ryan M. Camacho and Fedor Jelezko and Edward Bielejec and Hongkun Park and Marko Lončar and Mikhail D. Lukin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.05147},
year = {2017}
}
备注
15 pages and 5 figures. Supplementary Material, 36 pages and 10 figures, available as an ancillary file