远程量子发射体光子频率转换后电信 C 波段的双光子干涉
摘要
基于光纤的长距离量子通信通过量子中继器依赖于电信波长的确定性单光子源，具有利用现有全球基础设施的潜力。为了扩展量子网络的实验复杂性，低损耗电信波段中远程非经典发射体的双光子干涉（TPI）至关重要。关于不同发射体的 TPI，已开展了多项实验，例如使用俘获原子 [Beugnon2006]、离子 [Maunz2007]、NV 中心 [Bernien2012, Sipahigil2012]、SiV 中心 [Sipahigil2014]、有机分子 [Lettow2010] 和半导体量子点（QDs） [Patel2010, Flagg2010, He2013b, Gold2014, Giesz2015, Thoma2017, Reindl2017, Zopf2017]；然而，其光谱范围远未达到高度期望的电信 C 波段。在此，我们报告了来自远程 QDs [Michler2017Book] 的下转换单光子在 1550 nm 处的 TPI，证明了量子频率转换 [Zaske2012, Ates2012, Kambs2016] 是消除独立发射体之间频率差异的精确且稳定的机制。在共振状态下，观察到 (29+-3)% 的 TPI 可见度，仅受限于单个 QDs 的光谱扩散过程 [Robinson2000, Kuhlmann2015]。在两个或单个信号路径中引入了长达 2 km 的附加光纤通道，对 TPI 可见度没有影响，证明了光子波包畸变可忽略不计。本实验在覆盖大楼两层多个房间的本地光纤网络内进行。我们的研究为在远程固态发射体之间建立长距离纠缠分布铺平了道路，包括与各种量子混合系统的接口 [DeGreve2012,Maring2017,Bock2017,Maring2018]。
引用
@article{arxiv.1803.07014,
title = {Two-photon interference in the telecom C-band after frequency conversion of photons from remote quantum emitters},
author = {Jonas H. Weber and Benjamin Kambs and Jan Kettler and Simon Kern and Julian Maisch and Hüseyin Vural and Michael Jetter and Simone L. Portalupi and Christoph Becher and Peter Michler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.07014},
year = {2018}
}
备注
J. H. Weber and B. Kambs contributed equally to this work