线偏振涡光束的超紧凑单光子源
光学
2023-05-16 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
具有偏振编码态的准直光束的超紧凑芯片集成单光子源对集成量子技术至关重要。然而，目前大多数可用单光子源依赖外部笨重光学元件来整形发射光子束的偏振与相位波前。量子发射器与光束整形及偏振编码功能的高效集成迄今仍难以实现。在此，我们提出基于芯片集成量子发射器耦合超表面的线偏振涡光束超紧凑单光子源，通过充分挖掘纳米砖阵列超表面的潜力精心设计的。我们首先展示了具有规定拓扑荷-1、0和+1的高纯度线偏振涡光束的片上单光子生成。我们进一步实现了携带不同拓扑荷的正交线偏振单光子发射通道的多路复用，并展示了它们的纠缠。我们的工作阐明了超紧凑量子发射器耦合超表面作为实现芯片集成高维单光子源的新型量子光学平台的潜力与可行性。
引用
@article{arxiv.2305.08222,
title = {Ultracompact single-photon sources of linearly polarized vortex beams},
author = {Xujing Liu and Yinhui Kan and Shailesh Kumar and Liudmilla F. Kulikova and Valery A. Davydov and Viatcheslav N. Agafonov and Changying Zhao and Sergey I. Bozhevolnyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08222},
year = {2023}
}
备注
17 pages and 4 figures in the main text; 22 pages and 14 figures in supplementary information