旋转单光子
介观与纳米尺度物理
2019-10-17 v1 光学
量子物理
摘要
携带自旋角动量（SAM）的单光子，即通常在低温下将量子发射体（QE）置于强磁场中产生的圆偏振单光子，是手性量子光学的核心，使非互易单光子构型和确定性自旋-光子接口成为可能。本文提出一种概念全新的室温产生SAM编码单光子（SSP）的方法，该方法利用QE与表面等离激元的非辐射耦合，这些等离激元通过与光学超表面相互作用，转化为具有设计手性的准直SSP流。我们报道了SSP源的设计、制造和表征，该源由方位角宽度变化的介质圆形纳米脊构成，这些纳米脊确定性地制作在介质保护的银膜上，围绕含有氮-空位中心的纳米金刚石。通过适当设计纳米脊散射的QE起源场的相位，外耦合光子具有明确的自旋角动量（手性 > 0.8）和高方向性（收集效率高达92%）。
引用
@article{arxiv.1910.07231,
title = {Spinning single photons},
author = {Yin H. Kan and Sebastian K. H. Andersen and Fei Ding and Shailesh Kumar and Chang Y. Zhao and Sergey I. Bozhevolnyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07231},
year = {2019}
}
备注
21 pages and 14 figures