在4H-SiC微环芯片上集成的时间-比特纠缠量子光源

集成时间仓纠缠光子对源对于量子信息技术至关重要,它利用腔增强非线性光学过程。然而,高品质因子微腔本质上会在产生效率与光子带宽之间引入权衡,这阻碍了基于集成源的高速量子网络的发展。在此,该团队通过优化材料的非线性特性以及基于4H-碳化硅平台的集成微环谐振器的几何结构来应对这一挑战。该器件工作在加载品质因子为1.9 × 10^5(光谱带宽为1.0 GHz)的条件下,并以160 MHz的重复率泵浦间隔1.25 ns的300 ps双脉冲,实现了时间仓纠缠光子对的产生率1.35 × 10^7 s⁻¹ mW⁻²。测量得到的原始可见度为95.55 ± 0.18%,以超过138个标准差违背了贝尔不等式,并通过量子态层析成像获得了94.37 ± 0.22%的保真度。这些结果为构建高效且宽带的时间仓纠缠量子光源提供了一条可扩展的途径,克服了基于腔设计的固有局限性,并推动了用于未来量子通信网络的集成平台的发展。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-18 09:30

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