低噪音级联频率转换637.2nm光的电信C频段在一个单波导装置的单波导装置
Optics express
|June 14, 2025
概括
我们展示了从钻石中的NV中心到电信C频段的光的高效频率转换. 这一突破对于使用现有的光纤基础设施构建强大的量子网络至关重要.
科学领域:
- 量子信息科学 量子信息科学
- 量子网络是一个量子网络.
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 量子网络需要在不同频率之间进行高效的状态转导.
- 将光信号转换为电信C频段对于使用低损耗光纤至关重要.
研究的目的:
- 为了实现高效的频率转换的光子发射的空 (NV) 中心在钻石.
- 通过针对C波段电信波长,使NV中心能够集成到量子网络中.
主要方法:
- 使用了两步差频率转换过程.
- 采用一次性抽周期性极点酸波导,以最大限度地降低噪音.
- 从NV中心转换了637.2nm光到1559.0nm和1564.9nm之间的可调波长.
主要成果:
- 实现了总外部转换效率为3.0 ± 0.1% (内部:20.5 ± 0.8%).
- 观察到2.4 ± 0.8 cps/GHz的低噪音率 (内部:16 ± 5 cps/GHz).
- 在C频段内展示了可调节的波长转换.
结论:
- 开发的方法为NV中心与现有电信基础设施的接口提供了一条可行的途径.
- 这项工作通过使高效的光子频率转换成为可能,推动了实际量子网络的发展.


