硅中电信波段单光子发射体的晶圆级纳米加工
量子物理
2022-12-16 v1
摘要
扩展至数百万量子比特的一个极有前景的途径是使用量子光子集成电路（PICs），其中确定性光子源、可重构光学元件与单光子探测器单片集成在同一硅芯片上。近来已在硅中实现了光学电信 O 波段中单光子发射体（如 G 中心与 W 中心）的隔离。然而，在所有先前案例中，单光子发射体都是不可控地在随机位置产生的，阻碍了其可扩展性。在此，我们报道使用聚焦离子束（FIB）以超过 50% 的概率在硅晶圆中可控加工单 G 与 W 中心。我们还实现了一种可扩展、宽束注入协议，其与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术兼容，可在纳米尺度上所需位置加工单电信发射体。我们的发现为技术节点低于 100 nm 的工业级光子量子处理器解锁了一条清晰且易于利用的路径。
引用
@article{arxiv.2204.13173,
title = {Wafer-scale nanofabrication of telecom single-photon emitters in silicon},
author = {M. Hollenbach and N. Klingner and N. S. Jagtap and L. Bischoff and C. Fowley and U. Kentsch and G. Hlawacek and A. Erbe and N. V. Abrosimov and M. Helm and Y. Berencén and G. V. Astakhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.13173},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 4 figures