基于绝缘体上砷化铝镓微环谐振器的超亮纠缠光子对产生

纠缠光子对是量子信息技术的重要资源。产生纠缠对的芯片级光源已与多种光子平台集成,包括硅、氮化物、磷化铟和铌酸锂,但每种平台都有基本限制,制约了光子对的亮度和质量,包括弱光学非线性或高波导损耗。在此,我们展示了一种新颖、超低损耗的绝缘体上砷化铝镓(AlGaAs-on-insulator)平台,能够在 $Q$ $>1$ 百万的微环谐振器中产生时间-能量纠缠光子,与现有光源相比亮度提升近 1,000 倍。该波导集成光源展现出大于 $20\times 10^9$ 对 sec$^{-1}$ mW$^{-2}$ 的内部产生率,发射波长近 1550 nm,产生纯度 $>99\%$ 的预告单光子,并以大于 40 个标准偏差的可见度 $>97\%$ 违背贝尔不等式。结合 AlGaAs 用于有源器件集成的高光学非线性和光学增益,这些均为可扩展量子光子平台的基本特性。