适用于量子光子学的可调谐低噪声WSe2量子发射器

低噪声且可调谐的单光子源是光子量子技术的核心组件。然而在二硒化钨量子发射器中,局部静电环境波动导致的电荷噪声仍是实现变换极限单光子发射和高光子不可区分性的主要障碍。该研究工作系统探究了六方氮化硼封装与静电偏置两种噪声抑制策略。研究表明,仅采用六方氮化硼封装即可将光谱漂移从约170微电子伏特抑制至约40微电子伏特,并将发射线宽从约500微电子伏特压缩至约150微电子伏特;而施加偏压可实现280微电子伏特范围内的稳定斯塔克调谐,并将线宽进一步收窄至约100微电子伏特,达到分辨率极限水平。时间分辨与二阶相关测量证实了稳定的单指数衰减特性和高单光子纯度(g²(0)≈0.01),且未观察到闪烁现象。为量化接近变换极限的进展,研究人员定义了两个品质因数:线宽比R=Wexp/Wrad和总展宽ΔW=Wexp-Wrad,在优化器件中这两个参数均降低五倍以上。这些成果为开发低噪声可调谐二硒化钨量子发射器建立了可靠框架,有望实现未来光子量子技术所需的电控不可区分单光子源。

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