通过原位单光子探测实现硅中铒低于兆赫兹的均匀线宽
量子物理
2023-03-28 v1 材料科学
光学
摘要
我们研究了通过原位单光子探测访问的硅中谐振激发三价铒系综的光学性质。引入了一种避免对样品进行纳米加工的新方法，实现了对 70 个激发频率的高效探测，其中 63 个共振在文献中未被观测到。提取了所有共振的中心频率与光学寿命，显示 5% 的共振位于我们电探测共振的 1 GHz 以内，且光学寿命范围从 0.5 ms 至 1.5 ms。我们观测到小于 400 MHz 的非均匀展宽，以及对两个独立共振均匀线宽的上界分别为 1.4 MHz 和 0.75 MHz，这比迄今观测值降低了一个数量级以上。这些窄光学跃迁性质表明，硅中铒是未来量子信息与通信应用的极佳候选。
引用
@article{arxiv.2108.07090,
title = {Sub-megahertz homogeneous linewidth for Er in Si via in situ single photon detection},
author = {Ian R. Berkman and Alexey Lyasota and Gabriele G. de Boo and John G. Bartholomew and Brett C. Johnson and Jeffrey C. McCallum and Bin-Bin Xu and Shouyi Xie and Rose L. Ahlefeldt and Matthew J. Sellars and Chunming Yin and Sven Rogge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07090},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 13 figures