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Effective integration of highly-efficient focusing apodized grating and quantum dots on a solid substrate for scalable quantum photonic circuits

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2024年第9期67卷 99-107页

作者： beimeng yao Rongbin Su Shunfa Liu Changkun Song Ying Yu Jin Liu Xuehua Wang State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies School of PhysicsSun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies School of Electronics and Information TechnologySun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China

Recent advancements in quantum photonic circuits have significantly influenced the field of quantum information *** pursuit of an integrated quantum photonic circuit that offers an active,stable platform for large-scale integration and high processing efficiency remains a key *** grating coupler,as a crucial element for an efficient transformation output interface in the integrated quantum photonic circuits,presents significant potential for practical ***,we demonstrate the integration block of a highly efficient shallow-etched focusing apodized grating coupler with indium arsenide(InAs)quantum dots(QDs)in gallium arsenide(GaAs)on a SiO2substrate for active quantum photonic *** designed grating couplers possess a high efficiency over 90% in the broadband(900-930 nm)from the circuit to free space,and a nearly-perfect match with the fiber ***,the efficiency to free space reaches 81.8%,and the match degree with the fiber mode is high up to 92.1%.The proposed integration block offers the potential for large-scale integration of active quantum photonic circuits due to its stable solid substrate and highly performant output for quantum measurements.

关键词： quantum dot grating coupler wafer bonding quantum photonic circuit

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高效按需可控量子光源的研究进展

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中国基础科学 2022年第5期24卷 45-52,59页

作者：陈波苏榕彬刘效迪韦玉明刘顺发姚北萌喻颖刘进李俊韬王雪华中山大学光电材料与技术国家重点实验室广州510275 中山大学物理学院广州510275 中山大学电子与信息工程学院广州510006

量子光源是微纳光电子集成芯片和量子信息技术不可或缺的关键光子器件,其低效率和量子态(如自旋态和角动量态)难以按需调控而极大地制约了量子光源的实际应用,实现高效按需可控量子光源一直是该领域需要应对的重大挑战。目前,基于量子... 详细信息

量子光源是微纳光电子集成芯片和量子信息技术不可或缺的关键光子器件,其低效率和量子态(如自旋态和角动量态)难以按需调控而极大地制约了量子光源的实际应用,实现高效按需可控量子光源一直是该领域需要应对的重大挑战。目前,基于量子点的确定性量子光源为解决以上挑战提供了有效的解决途径。本文对提高量子点量子光源效率,调控其轨道角动量量子态、自旋量子态等维度的研究进行总结,为加速我国量子光源在量子信息处理中的研究及实用化进程提供参考。

关键词：量子纠缠光源单光子源轨道角动量自旋角动量环形布拉格光栅微腔微环谐振腔超构表面

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