IMEC SiN波导上的二维单层膜
红色阴影区域:单光子发射器的位置曲线:单光子发射的实验确认
信用:IMEC 根特大学和麻省理工学院光子学研究小组的研究人员宣布，他们已经将二维层状材料中的单光子发射器与氮化硅光子芯片集成在一起
即使对于中等的量子产率，电介质腔也可以被设计成使得单光子提取到引导模式中可以达到统一
发表在《自然通讯》上的研究结果为基础量子光子学和二维材料研究提供了关键的一步
光子集成电路(PICs)使连接大量光子器件的复杂量子光学电路小型化，具有优化的插入损耗和相位稳定性
这种集成量子电路的核心构件是单光子发射器，人们已经研究了多种材料系统来制造这种片上单光子发射器
基于二维的特殊目的实体有一些独特的性质，使它们特别吸引人的集成与图片
首先，它们可以很容易地与pic接口并堆叠在一起以创建复杂的异质结构
第二，由于它们很薄，并且没有全内反射，它们能够实现非常高的光提取效率，而不需要任何额外的处理，允许在主机和底层PIC之间进行有效的单光子传输
第三，以高晶片级均匀性生长的二维材料变得更加容易获得
通过纳米级应变工程，该团队将二维固相萃取器与互补金属氧化物半导体兼容的氮化硅波导相耦合
此外，他们提取了该光源的关键性能参数，并将其用于优化分析，以最大限度地提高单光子提取和在导向模式中的不可分辨性
我们发现，即使对于中等的量子产率，电介质腔也可以被设计成使得单光子提取到引导模式中可以达到统一
“这些结果为利用基于二维的集成单光子源放大量子光子器件提供了关键的一步，”该论文的第一作者弗雷德里克·佩斯克恩斯说
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