集成在范德瓦尔斯平台上的片上量子光源

可扩展的光子量子信息技术需要将量子光源、波导和探测器集成在单一芯片上的平台。该研究团队提出了一种基于范德瓦尔斯材料的创新平台——通过应变工程设计的双层WSe₂量子发射器,与集成多模WS₂波导及优化光栅耦合器相结合,实现了高效片上量子光源。这些发射器表现出高亮度、强偏振性的发光特性,并能高效耦合至WS₂波导中。 在共振p壳层激发下,研究人员观测到高纯度的波导耦合单光子发射:采用离片式Hanbury Brown-Twiss装置测得g²(0)=0.003₋₀.₀₀₃⁺⁰.⁰³⁰,而片上配置测得g²(0)=0.076±0.023。在连续波p壳层激发条件下,单个输出端在第一透镜处的单光子计数率可达320 kHz,对应估算的波导耦合速率达1.7 MHz。该成果不仅展示了一种高效集成的单光子源,更为围绕纳米工程范德瓦尔斯材料构建可扩展的光子量子信息处理系统提供了技术路径。
作者所在地: VIP可见
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-17 11:32

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