室温下在绝缘体上碳化硅微环谐振器中增强单个铒离子的Purcell效应

携带自旋的单光子发射器工作在电信C波段(1530-1565纳米),是集成自旋-光子界面的首选候选,能与现有光纤基础设施实现无缝兼容,这是未来量子网络的关键组成部分。在此背景下,铒掺杂剂(Er³⁺)因其卓越的发射器特性而特别引人注目,包括窄谱扩散和长自旋相干时间。然而,其低C波段光子发射率以及需要在低温下运行,限制了该技术的实现。 在本工作中,研究人员展示了一种完全集成的单光子发射,该发射来自离子注入的Er³⁺缺陷,嵌入在4H-碳化硅-绝缘体(4H-SiCOI)微环谐振器中,并在室温下工作。通过优化谐振器与Er³⁺缺陷之间的模式重叠,该团队实现了约70倍的Purcell增强,并记录到约54兆赫的窄谱扩散。研究人员进一步通过光子关联g(2)直方图表征Er³⁺单光子发射,并研究其在不同磁场下的性能,展示了单个发射器上的塞曼分裂。
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提交arXiv: 2026-05-07 07:53

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