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Semiconductors01:22

Semiconductors

There is variation in the electrical conductivity of materials - metals, semiconductors, and insulators that are showcased with the help of the energy band diagrams.
Metals such as copper (Cu), zinc (Zn), or lead (Pb) have low resistivity and feature conduction bands that are either not fully occupied or overlap with the valence band, making a bandgap non-existent. This allows electrons in the highest energy levels of the valence band to easily transition to the conduction band upon gaining...

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Alberto Politi1, Martin J Cryan, John G Rarity

  • 1Centre for Quantum Photonics, H. H. Wills Physics Laboratory and Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Bristol, Merchant Venturers Building, Woodland Road, Bristol BS8 1UB, UK.

Science (New York, N.Y.)
|March 29, 2008
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者らは,高精度シリコン対シリコン統合光学量子フォトニック回路を作成した. これらの進歩は,スケーラブルな量子技術と光子ベースの情報処理の道を開く.

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科学分野:

  • 量子光学とは,量子光学である.
  • 統合フォトニクスです.
  • 固体物理学 固体物理学とは

背景:

  • 量子技術は,性能,小型化,およびスケーラビリティの向上のために,高度な統合光学アーキテクチャを必要とします.
  • フォトニック量子回路は,将来の量子情報処理,通信,計測学にとって極めて重要です.

研究 の 目的:

  • 重要な量子フォトニック回路の高精度統合光学実現をシリカ・オン・シリコン・プラットフォーム上で実証する.
  • シリコンチップ上で,洗練された光子量子回路を直接製造する可能性を評価する.

主な方法:

  • シリカとシリコンを統合した光学装置の製造.
  • 2フォトンの量子干渉の実験的実証.
  • 制御NOT (CNOT) ゲートの実装と特徴.
  • 2個の光子の経路の絡み合いの状態の生成と検証.

主要な成果:

  • 2フォトンの量子干渉で94.8 +/- 0.5%の可視性を達成しました.
  • 94.3 +/- 0.2%の平均論理ベースフィデリティを持つ制御NOTゲートを実証しました.
  • 2つの光子の経路の絡み合った状態を生成し,その忠誠度は92%を超えています.

結論:

  • シリコンチップに統合された高精度量子フォトニック回路の実証.
  • これらの統合回路は,将来の量子技術の進歩に不可欠です.
  • この発見は,量子情報処理,通信,計測学,そして基本的な量子光学の研究のための複雑な光学量子回路の直接製造を支持する.