面向集成硅氮光波导与器件的边缘耦合的掩模受控量子点阵列
光学
2025-12-09 v1 量子物理
摘要
量子光子集成电路的可扩展性为大规模量子计算和通信提供了路径。然而，这种可扩展性目前仍受限于量子光源的随机性。此外，混合集成不同平台的做法也可能是实现功能化系统所必需的。本文演示了在低温下，将十个掩模受控 gallium 砷量子点阵列主动对准并边缘耦合到十个硅氮单模光波导阵列中。通过制造围绕每个量子点确定性自对准的纳米柱，实现了单光子源的高产率且规则的阵列。一种芯片内 beamsplitter 用于验证单光子进入硅氮光芯片的触发发射。由于该 ensemble 的低非均匀色散，使我们能够观察相邻掩模受控发射器的光谱重叠。对于耦合的每个量子点收集的信号，相对于同一单光子源的自由空间收集，始终且反复地为 0.17。将测量结果与光波导仿真进行比较，我们推断出当前我们量子点与光波导之间的绝对耦合效率约为 5%。
引用
@article{arxiv.2512.07535,
title = {Site-controlled quantum dot arrays edge-coupled to integrated silicon nitride waveguides and devices},
author = {John O'Hara and Nicola Maraviglia and Mack Johnson and Jesper Håkansson and Salvador Medina and Gediminas Juska and Luca Colavecchi and Frank H. Peters and Brian Corbett and Emanuele Pelucchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07535},
year = {2025}
}