设计和制造强大的混合光子晶体腔
Alex Abulnaga1, Sean Karg1, Sounak Mukherjee1
1Department of Electrical and Computer Engineering, Princeton University, Princeton, USA.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|June 5, 2025
概括
研究人员开发了一种混合光子晶体的新设计方法,以改善量子记忆中的光物质相互作用. 这种方法最大限度地减少了基质损失,为先进的量子技术提供了高质量的因子腔.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 量子信息科学 量子信息科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 不同质地集成的混合光子晶体腔对于固态量子记忆中强烈的光物质相互作用至关重要.
- 高质量系数 (Q) 混合光子晶体面临的挑战是由于基板上的指数对比度降低,特别是像钻石这样的高折射率材料,导致散射损失.
- 钻石中的颜色中心是有希望的量子记忆,但容易受到基质诱导的散射损失.
研究的目的:
- 开发混合光学晶体的设计方法,以解决基质介导损失和制造灵敏度.
- 为了设计强大的,高Q GaAs-on-diamond光子晶体腔.
- 为了实验地实现这些具有高Q因子的空洞.
主要方法:
- 开发了一种设计方法,包括对基质中介损失的详细了解.
- 包括对制造错误的敏感性作为关键设计参数.
- 优化了GaAs在钻石上的光子晶体腔的制造程序.
主要成果:
- 设计了强大的,高Q GaAs-on-diamond 光子晶体腔.
- 实验实现了Q因子接近30,000的空洞.
- 在955 nm的共振波长中达到共振.
结论:
- 开发的设计方法有效地减轻混合光子晶体的基质介导损失.
- 钻石颜色中心的高Q光子晶体腔可以使用GaAs-on-diamond集成来实现.
- 这项工作推动了高性能量子记忆和光子集成电路的发展.
