固态量子缺陷的非线性电光可见光子电路
面向固态量子缺陷的集成化可见光光子引擎为可扩展量子网络奠定了基础。尽管微型化技术不断进步,但由于难以同时实现毫瓦级可见光生成与高对比度调制,主动操控能力仍受限制。尽管经过大量努力,在芯片尺度上同步实现非线性频率转换与用于高保真量子控制的快速时序门控始终是难以企及的目标。本研究展示了一种集成了周期性极化频率转换与GHz带宽电光开关的单片式薄膜铌酸锂(TFLN)平台。该器件可输出超过1毫瓦的片外绿光功率,消光比达42.2分贝,通过纳秒级门控技术实现了金刚石单个氮空位(NV)色心的相干自旋控制与时间分辨寿命测量。系统性能通过脉冲光学检测磁共振(ODMR)、拉比振荡和拉姆齐干涉实验得以验证,并辅以纳秒级分辨率的时间标记光子计数技术。该平台通过将足量非线性光生成与高速主动操控相统一,为实现高速率量子通信节点建立了可扩展的技术框架。

