A ultrabright, two-colour photon pair source based on thin-film lithium niobate for bridging visible and telecom wavelengths
本文提出一种基于薄膜铌酸锂的明亮非简并光子对源，产生815 nm和1550 nm光子对，具有高亮度（0.44×10^7 pairs/s/mW/GHz）和低g^(2)_h(0)值，为片上量子通信和计算奠定基础。
2025-06-23 quant-ph
A Fibre-Integrated SPDC Heralded Single-Photon Source Using Zn-Indiffused PPLN Ridge Waveguides at Telecom Wavelengths
University of Southampton（南安普顿大学）；Covesion Ltd.（Covesion有限公司）
研究利用锌扩散PPLN脊形波导构建光纤集成单光子源，工作于0型简并SPDC模式。其发射宽带光谱，亮度高，预示效率达58(5)%，纯度高。该成果展示了此平台用于波长复用量子网络的可行性。
2026-07-16 quant-ph
Broadband telecom single-photon emissions from InAs/InP quantum dots grown by MOVPE droplet epitaxy
通过MOVPE滴蚀生长技术，实现了宽频电信波段的单光子发射，展示了高纯度和短寿命的量子点特性，为量子网络应用提供新平台。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Characterizing nonlocal dispersion compensation in deployed telecommunications fiber
宽带光子对在部署的电信光纤上的传播被用来实现非局域色散补偿，而不需要故意引入负色散。这是通过利用时间-能量纠缠和光纤的正负色散特性而实现的。我们证明了在两个多段10公里跨度的部署光纤和高达80公里的实验室光纤传输后光子时序相关性的保留。
2019-01-08 physics.optics quant-ph
Chip-Integrated Broadband Multi-Photon Source for Wavelength-Multiplexed Quantum Networks
School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University（山东大学物理学院晶体材料国家重点实验室）
本研究通过芯片集成的宽带多光子源实现电信波段四光子纠缠，展示了高保真度和高效率的量子态生成，为密集波长复用量子网络提供了实用方案。
2026-03-10 quant-ph
Quantum Storage of Frequency-Multiplexed Photons Exhibiting Nonclassical Correlations with Telecom C-Band Photons
本研究通过将增强腔体自发参量下转换源与原子频率梳存储器结合，实现了高频率多重性的量子存储，展示了非经典相关性与电信C波段光子的整合可行性。
2025-11-21 quant-ph
Ultrabroadband direct detection of nonclassical photon statistics at telecom wavelength
宽带光源在大容量光通信、光学相干层析成像、光谱学和光谱仪校准等领域发挥着重要作用。虽然标准自发参量下转换产生的超宽带非经典态可以作为量子对应物，但其检测和量子表征一直是一项具有挑战性的任务。在这里，我们展示了在这样的超宽带（150 nm FWHM）压缩态在电信波长（1.5 μm）的多模结构的定量表征。利用超导过渡边传感器直接观测到了我们的高多模态的非经典光子分布。从观测到的光子关联函数中，我们发现几十种不同的压缩子共存于同一空间模式中。我们预计我们的结果和技术开辟了一个新的可能性，产生和表征非经典光源的大规模光量子网络在频域。
2013-08-08 quant-ph
Broadband indistinguishability from bright parametric downconversion in a semiconductor waveguide
半导体布拉格反射波导（BRW）中的参量下变频（PDC）通常用于电信范围内的光子对产生。与许多传统的PDC源相反，BRW提供了在正交偏振中创建光谱宽带但不可区分的光子对的可能性，所述正交偏振同时包含高频纠缠。我们探讨了同向传播的双光束在第二类脊BRW中产生的特性。我们的PDC源是明亮而高效的，这是其性能的基准，并证明其在量子光子学中的进一步应用是合理的。然后，我们检查的孪生光束的合并，并调查其不可避免的多光子的贡献上观察到的光子聚束的效果。我们的研究结果表明，BRW具有产生宽带不可分辨光子对以及多光子态的巨大潜力。
2015-07-20 quant-ph
Broadband Entangled-Photon Pair Generation with Integrated Photonics: Guidelines and A Materials Comparison
本文比较多种非线性集成光子材料中的自发四波混频，通过几何色散工程实现宽带可见光—电信纠缠光子对，并给出高产生率的鲁棒设计。
2024-07-05 physics.optics quant-ph
A Waveguide Frequency Converter Connecting Rubidium Based Quantum Memories to the Telecom C-Band
相干地转换单个光子和纠缠光子的频率和时间波形的能力对于互连未来量子信息网络的各种元素将是至关重要的。在这种情况下，特别重要的是由能够存储量子信息的材料系统（所谓的量子存储器）发射的光子的量子频率转换。已经有显著的努力来实现量子频率转换，使用非线性晶体，具有来自宽带光子对源和固态发射器的非经典光。然而，到目前为止，固态量子频率转换还没有实现长寿命的光量子存储器。在这里，我们展示了一个超低噪声的固态光子量子接口，适用于连接基于原子系综的量子存储器的电信光纤网络。该接口基于集成波导非线性器件。作为原理的证明，我们将由基于铷的量子存储器发射的780nm处的预告单光子转换为1552nm的电信波长。我们证明了大量的非经典转换的光子和预示信号之间的相关性。
2014-02-12 quant-ph
Monolithic Semiconductor Chips as a Source for Broadband Wavelength-Multiplexed Polarization Entangled Photons
从单片芯片中产生纠缠光子是光量子信息处理包括量子密钥分发和量子计算的实际应用的一个重要里程碑。超宽带纠缠光子在诸如量子精密测量和多方纠缠分布等各种应用中具有特别的意义。在这项工作中，我们首次演示了从半导体芯片中直接产生宽带波长复用的偏振纠缠光子。在不使用任何片上补偿、干涉测量的情况下，观察到在电信频带中具有大至95 nm的信号-空闲间隔的纠缠光子。在这项工作中实现的0.98 $\pm$ 0.01的最高并发度也是最高的，据我们所知，与所有以前证明的半导体波导源相比。这项工作为完全集成的超宽带偏振纠缠光子源铺平了道路。
2015-11-03 quant-ph
Integrated spectrally multiplexed light-matter interface at telecom band
本文在激光写入 Er3+:LiNbO3 芯片上实现通信波段五通道光谱复用原子频率梳光-物质接口，并验证其可高保真存储纠缠光子。
2024-10-24 quant-ph
InGaP $χ^{(2)}$ integrated photonics platform for broadband, ultra-efficient nonlinear conversion and entangled photon generation
本文提出一种 InGaP 集成光子学平台，实现了超高效的二阶非线性转换与宽带纠缠光子生成，在量子网络与光信号处理领域具有广泛应用前景。
2024-06-04 physics.optics quant-ph
Spectral noise in quantum frequency down-conversion from the visible to the telecommunication C-band
本文详细研究了基于差频产生的可见光-电信光子频率转换器的噪声特性。该器件使用930 nm的强泵浦激光，在周期性极化的锂离子酸盐脊波导中将580 nm的光子转换为1541 nm。在泵浦功率为250 mW时，器件效率最高可达46%（内效率为67%）.详细研究了抽运激光器产生的噪声，记录了在电信和可见光区的噪声谱，并测量了噪声率的功率依赖性。电信中的噪声频谱非常宽，正如以前对类似DFG转换器的工作所预期的那样。然而，我们也观察到电信频谱中的几个狭窄的下降，在580 nm噪声频谱中出现相应的峰值。这些特点的解释和频率产生的电信噪声的波长由波导中的不同空间模式的相位匹配条件。建议的噪声模型是在良好的协议与所有的测量数据，包括功率依赖的噪声率，无论是在可见光和电信制度。这些结果适用于泵浦激光波长在输入和目标波长之间的DFG转换器。
2019-02-07 physics.optics quant-ph
Fine-grained All-fiber Nonlocal Dispersion Compensation in the Telecommunications O-Band
本文通过细粒度时间关联测量，在符合ITU-T G.652D标准的城域光纤上实现了接近仪器分辨率的非局域色散补偿，验证了1km级光纤增量部署的可行性。
2022-01-26 physics.optics quant-ph
Quantum interface for telecom frequency conversion based on diamond-type atomic ensembles
提出基于铷原子菱形四波混频的电信频段量子频率转换接口，证明其可在795 nm与1367/1529 nm间高保真、高纯度地保持多种光子自由度编码的量子信息与纠缠。
2024-01-18 quant-ph
Broadband biphoton generation and polarization splitting in a monolithic AlGaAs chip
针对量子光子电路片上宽带双光子调控的难题，研发出集成宽带正交偏振光子对产生与偏振分束功能的单片AlGaAs芯片，在60nm带宽下实现85%对的确定性分离与75.5%的HOM干涉可见度，推动了宽带量子信息处理光子器件的小型化。
2023-05-08 quant-ph
Broadband spectral manipulation of single photons using cross-phase modulation
本文实验演示了利用短单模光纤中的交叉相位调制对电信波段单光子进行确定性宽带频率和带宽操控，实现了THz级频移和最高8.4倍带宽调控，为量子网络光谱路由提供紧凑可扩展方案。
2025-08-21 quant-ph
A telecom-wavelength atomic quantum memory in optical fiber for heralded polarization qubits
基于光子的量子信息处理有望产生包括光学量子计算、量子密码学和分布式量子网络在内的新技术。电信波长的偏振编码光子为这些技术的实际实现提供了一个引人注目的平台。然而，尽管在构建与该平台兼容的基本组件方面取得了重要的成功，包括纠缠光子源、有效的单光子检测器和片上量子线路，但是缺少的元件是原子量子存储器，其直接允许在电信波长光子的偏振度中编码的量子态的可逆映射。在这里，我们展示了量子存储和检索的偏振态的预示单光子在电信波长通过实施原子频率梳协议在一个合奏的铒原子掺杂到光纤中。尽管在我们的原理证明演示中存在局限性，例如存储效率和存储时间小，但我们的宽带光物质接口揭示了在未来量子信息处理中使用的潜力。
2015-06-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A quantum-coherent photon--emitter interface in the original telecom band
本研究在原始电信波段实现了波导集成量子点的量子相干光子-发射体界面，具有接近变换极限的线宽和高发射速率，为可扩展量子网络铺平道路。
2025-10-10 physics.optics quant-ph
Polarization-selective enhancement of telecom wavelength quantum dot transitions in an elliptical bullseye resonator
本文通过将电信O波段量子点耦合到椭圆靶心谐振器，实现了宽带偏振选择性增强，获得了96%线偏振度、3.9的Purcell因子和3 MHz计数率，并验证了无偏振滤波双光子干涉及40 K低温工作兼容性，为量子点光子源的实用化集成奠定了基础。
2023-09-12 physics.optics quant-ph
Bright Purcell enhanced single-photon source in the telecom O-band based on a quantum dot in a circular Bragg grating
半导体量子点与光子腔的结合是实现非经典光源的一种很有前途的方法，它在亮度、稳定性和重复频率方面具有最先进的性能。在目前的工作中，我们展示了在电信O波段发射的InGaAs/GaAs量子点的圆形布拉格光栅腔的耦合。我们证明了一个宽带几何提取效率的提高，通过调查两个发射线在带上激发，内部和失谐腔模式，分别。在第一种情况下，达到4的Purcell增强。对于后一种情况，实现了1.4%的端到端亮度，其中第一透镜处的亮度为23%。利用p壳层泵浦，实现了高计数率与纯单光子发射（饱和时g（2）（0）= 0.01）的组合。最后，在77 K的温度下获得了良好的单光子纯度（g（2）（0）= 0.13）和191 kcps的探测器计数率。
2021-07-07 physics.optics quant-ph
Broadband photon pair generation from a single lithium niobate microcube
非经典光源受到高度追捧，因为它们是量子通信和量子计算设备的组成部分。典型的源依赖于不紧凑的块状晶体，并且由于相位匹配条件而具有有限的带宽。在这项工作中，我们证明了从一个独立的锂离子微立方体在电信波长的光子对的产生通过自发参量下转换过程。从尺寸为~4微米的单个微立方体获得的最大光子对产生速率为~80 Hz，导致每单位体积的~1.2 GHz/Wm的效率，这比大体积非线性晶体中的光子对产生效率高一个数量级。通过溶剂热方法合成微立方体，通过自下而上组装提供可扩展设备的可能性。我们的工作构成了一个重要的一步，在实现紧凑的非经典光源的宽带可调谐性的各种应用在量子通信，量子计算，和量子精密测量。
2021-09-17 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Understanding photoluminescence in semiconductor Bragg-reflection waveguides: Towards an integrated, GHz-rate telecom photon pair source
与传统的非线性光学晶体（如BaB $_2$ O $_4$、KTiOPO $_4$或LiNbO $_3$）相比，光子对的半导体集成源可以在更接近材料带隙的泵浦波长下工作。这也是布拉格反射波导（BRW）的情况下，目标参数下变频（PDC）的电信C波段。AlGaAs合金的大非线性系数和光的强限制使得能够实现非常明亮的集成光子对源。然而，在某些情况下，大量的有害宽带光致发光已被观察到在BRW。我们表明，这主要是由于在核心附近的线性吸收和随后的辐射复合的电子空穴对在深杂质水平的半导体。对于PDC与BRW，我们得出结论，设备附近的S波段或短C波段的长波长端工作需要时间滤波短于1 ns。我们预测，将工作波长转移到L波段并对材料成分进行微小调整将使光致发光的量减少到可以忽略的值。这些措施使我们能够增加平均泵浦功率和/或重复率，这使得集成的光子对源与芯片上的多千兆赫对率可行。
2020-10-12 physics.optics quant-ph
High-Performance Quantum Frequency Conversion from Ultraviolet to Telecom Band
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale（合肥微尺度物质科学国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院）；Jinan Institute of Quantum Technology（济南量子技术研究院）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越创新中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本研究通过优化制造工艺和噪声抑制策略，实现了紫外到电信波段的高性能量子频率转换，达到28.8%的外部效率和35次/秒的超低噪声。
2026-03-02 physics.optics quant-ph
Quantum storage of entangled telecom-wavelength photons in an erbium-doped optical fibre
未来量子互联网的实现需要在本地节点处理和存储量子信息，并使用自由空间和光纤链路将远程节点互连。光的量子存储器是这种量子网络的关键要素。然而，迄今为止，既没有报道用于在与标准电信光纤基础设施兼容的波长下操作的光的非经典状态的原子量子存储器，也没有报道量子存储器的基于光纤的实现。在这里，我们展示了存储和忠实的回忆的状态的1532 nm波长的光子，纠缠与795 nm的光子，在一个合奏的低温冷却铒离子掺杂到一个20米长的硅酸盐纤维使用光子回波量子存储协议。尽管目前效率和存储时间有限，但我们的宽带光物质接口使基于光纤的量子网络更接近现实。此外，它还有助于对非常规材料中的光-物质相互作用和集体原子效应进行新的测试。
2015-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.optics
Efficient and broadband quantum frequency comb generation in a monolithic AlGaAs-on-insulator microresonator
National Key Laboratory of Solid-State Microwave Devices and Circuits, Nanjing Chip Valley Industrial Technology Institute, Nanjing Electronic Devices Institute（固态微波器件与电路全国重点实验室、南京芯片谷产业技术研究院、南京电子器件研究所）；Key Laboratory of Optoelectronic Technology of Jiangsu Province, School of Physical Science and Technology, Nanjing Normal University（江苏省光电技术重点实验室、南京师范大学物理科学与技术学院）；National Laboratory of Solid-State Microstructures, Nanjing University（固态微结构全国重点实验室、南京大学）
该研究通过单片铝镓砷-绝缘体微谐振器实现高效宽带量子频率梳生成，展示了高非线性度和宽带宽的量子光源，验证了能量-时间纠缠的生成，为芯片级量子光子系统提供了新方案。
2026-01-13 quant-ph
Deterministically fabricated strain-tunable quantum dot single-photon sources emitting in the telecom O-band
大多数量子通信方案的目标是长距离传输量子信息。在量子中继器概念中，传输线被细分为通过贝尔状态测量的纠缠分布互连的较短链路，以克服固有的信道损耗。该概念需要按需单光子源，在每个中继器节点内具有高度的多光子抑制和高度的不可区分性。为了中继器的成功操作，远程量子光源的光谱匹配是必不可少的。我们提出了一个光谱可调谐的单光子源在电信O波段发射的潜在功能作为一个基于光纤的量子通信网络的积木。通过金热压键合将嵌入InGaAs量子点（QD）的GaAs薄膜附着到压电致动器上。在这里，薄金层同时用作QD微台面的电接触、应变传输介质和宽带背面反射镜。量子点微台面的纳米结构是基于原位电子束光刻，这使得有可能将预先选择的单个量子点确定性地集成到单片微台面结构的中心。QD预选基于不同的单QD性质、信号强度和发射能量。结合应变诱导的微调，这提供了一种稳健的方法来实现远程QD发射中的光谱共振。我们表明，光谱调谐没有检测到的影响，多光子抑制与$g^{(2)}(0)$低至2-4%，发射可以稳定到4 $μ$ eV的精度，使用闭环光学反馈。
2020-11-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
High-brightness fiber-based Sagnac source of entangled photon pairs for multiplexed quantum networks
Institut de Physique de Nice, UMR 7010, Université Côte d’Azur, CNRS（尼斯物理研究所，UMR 7010，蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心）
基于非线性萨格纳克干涉仪的高亮度光纤源产生纠缠光子对，支持极化和能量-时间纠缠，实现高归一化亮度和高纠缠质量，适用于多路复用量子网络。
2026-02-09 quant-ph
Broadband Fourier transform spectroscopy of quantum emitters photoluminescence with sub-nanosecond temporal resolution
提出基于双折射干涉仪和超导单光子探测器的时域傅里叶变换光谱学方法，实现了量子发射体在近红外至通信波段的宽带光谱表征及亚纳秒级自旋相关光谱变化监测。
2025-04-21 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Quantum storage of entangled photons at telecom wavelengths in a crystal
本研究针对量子网络中电信波长纠缠光子存储的关键需求，利用$\rm^{167}Er^{3+}$离子晶体实现了集成光子芯片产生的电信纠缠光子的量子存储，存储时长远超此前工作，为固态量子网络构建奠定基础。
2023-08-27 physics.optics quant-ph
Tunable frequency conversion in doped photonic crystal fiber pumped near degeneracy
本研究提出一种锗掺杂纤芯的光子晶体光纤，通过布拉格散射四波混频实现920nm附近纳米级频移（最高79.4%内转换效率），可互连不同InAs量子点，还能级联生成远电信波长频率梳，并实现弱经典信号到电信C波段的可调谐频率转换。
2024-07-12 physics.optics quant-ph
Two-dimensional cuprate nanodetector with single photon sensitivity at T = 20 K
在单光子水平上探测光是光子技术的支柱之一。这是通过最先进的超导探测器实现的，它提供高效、宽带和快速的响应。然而，使用具有低TC的超导薄膜限制了它们的工作温度低于4K。在这项工作中，我们展示了基于剥离的二维铜酸盐超导体Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8-δ（BSCCO）的概念验证纳米探测器，其在T = 20 K的创纪录温度下在电信波长处表现出单光子灵敏度。这些未优化的器件表现出缓慢（ms）的复位时间和低检测效率（10^（-4））。我们实现了难以捉摸的前景，单光子灵敏度的高TC纳米探测器由于一种新的方法，结合范德华制造技术和基于光离子照射的非侵入性nanopatterning。这一结果为单光子技术的更广泛应用铺平了道路，放宽了电信波长单光子探测的低温限制。
2022-08-09 cond-mat.supr-con quant-ph
A highly-sensitive broadband superconducting thermoelectric single-photon detector
本研究提出一种基于超导体隧道结双极热电效应的无源单光子探测器，可在超宽频率范围实现高灵敏度单光子探测，还能通过热电压持续时间辨别光子能量，在多重量子科技领域具备应用潜力。
2023-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Heralded single-photon source utilizing highly nondegenerate, spectrally factorable spontaneous parametric downconversion
我们报告的一个不可区分的预示单光子态的产生，使用高度非简并自发参量下转换（SPDC）。在极化的磷酸钛氧钾（PPKTP）晶体中加入宽带泵浦脉冲和群速度匹配（GVM）条件，可以产生光谱可分解的光子对。预告光子在近红外中，接近现成的Si单光子探测器的峰值探测效率;同时，预告光子在光纤损耗最小的电信L波段中。我们观察到的SPDC源的光谱因子，因此高纯度（90%）的所产生的预示单光子由几种不同的技术。由于该光源还可以实现高的预测效率（> 90%），因此它将适用于时分复用技术，从而实现伪确定性单光子源，这是光学量子信息和通信技术的关键资源。
2016-03-28 quant-ph
An all optical broadband tunable quantum frequency shifter
提出一种基于全光波混频过程的量子频移器新方案，实现了从GHz到几THz的连续宽带可调谐频移，填补了现有技术间的频移空白，并验证了其对量子特性的保持。
2025-04-07 physics.optics quant-ph
Hybrid III-V/Silicon Quantum Photonic Device Generating Broadband Entangled Photon Pairs
Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, Université Paris Cité（量子物质与现象实验室，巴黎西岱大学）；Centre de Nanosciences et Nanotechnologies, Université Paris-Saclay（纳米科学与纳米技术研究中心，巴黎萨克雷大学）；STMicroelectronics（意法半导体）
该研究提出一种混合III-V/硅量子光子器件，利用两种材料优势生成宽带纠缠光子对，实现高效量子信息应用。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
