Amorphous Silicon Nanowires with Low Two-Photon Absorption, High Nonlinearity and Good Stability
我们证明了光学稳定的非晶硅纳米线具有高非线性优值（FOM）~5和高非线性Re（γ）= 1200 W-1 m-1。
2014-05-10 physics.optics
Cathodoluminescence Study of a Quantum Dot in a Nanowire for Single-Photon Emission
Univ. Grenoble-Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS, Inst. NEEL（法国国家科学研究中心，NEEL研究所）
本研究利用阴极发光技术用于纳米线中量子点的单光子发射研究，展示了其在成像、光谱分析及单光子发射器纯度表征中的应用。
2025-12-10 physics.optics
Continuous-wave operation and 10-Gb/s direct modulation of InAsP/InP sub-wavelength nanowire laser on silicon photonic crystal
利用低温下的光抽运技术，在硅光子晶体上实现了亚波长（~111 nm直径）单纳米线（NW）连续波（CW）激光器，并实现了10 Gb/s的直接调制。为了估计小信号响应和伪随机位序列（PRBS）调制我们的CW激光器，我们采用了一种新的信号检测技术，采用超导单光子探测器和时间相关单光子计数模块。结果表明，我们的NW激光器在10 Gb/s以上被明确调制，并获得了一个开放的眼模式。这是第一个演示的电信波段CW NW激光器与高速PRBS调制。
2017-02-09 physics.optics
Low-threshold optically pumped lasing in highly strained Ge nanowires
将高效、小型化的IV族激光器集成到CMOS架构中是实现全功能光子集成电路的关键。尽管几年的进展，然而，所有的IV族激光器报道，迄今为止，表现出不切实际的高阈值，由于其不利的能带结构。高应变锗的能带结构发生了根本性的变化，已经成为一种潜在的低阈值增益介质，但还没有任何成功的演示激光从这个看似有前途的材料系统。在这里，我们展示了一个低阈值，紧凑的IV族激光器，采用锗纳米线下的1.6%的单轴拉伸应变作为增益介质。应变锗中放大的材料增益可以充分克服83 K时的光损耗，从而首次观测到光泵浦阈值密度约为3.0 kW cm^-^2的多模激光。我们的演示为光子集成电路的IV族激光器开辟了新的视野。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
High Kerr nonlinearity hydrogenated amorphous silicon nanowires with low two photon absorption and high optical stability
我们证明了光学稳定的非晶硅纳米线具有高非线性优值（FOM）~5和高非线性Re（γ）= 1200 W-1 m-1。我们在整个实验过程中没有观察到这些参数的退化，包括在至少一个小时的时间尺度上以2 W耦合峰值功率（即~2GW/cm 2）操作的系统研究。
2014-05-12 physics.optics
Brightness and purity of a room-temperature single-photon source in the blue-green range
本文提出一种基于内嵌单个CdSe量子点的核壳ZnSe锥形纳米线的室温蓝绿光单光子源，其g(2)(0)<0.3且亮度高，为非低温量子通信铺平道路。
2023-05-11 physics.optics
High-efficiency WSi superconducting nanowire single-photon detectors operating at 2.5 K
我们研究了WSi超导纳米线单光子探测器（SNSPD）在2.5 K下的工作情况，该温度是超导转变温度（TC）3.4 K的70%。我们证明了饱和的系统检测效率在78 ± 2%，抖动为191 ps。我们发现，在2.5 K的抖动是有限的读出的噪声，并可以通过使用低温放大器得到改善。SNSPD在非常接近TC的温度下以高效率操作似乎是非晶WSi的独特性质。
2014-06-06 cond-mat.supr-con physics.optics
Optical characterization of size- and substrate-dependent performance of ultraviolet hybrid plasmonic nanowire lasers
本文通过单纳米线光学表征与高通量PL光谱，研究Ag、Al衬底上ZnO纳米线紫外混合等离激元激光器，揭示衬底色散与纳米线直径对激子-表面等离激元耦合及器件性能的调控作用。
2024-05-08 physics.optics
Readout of Superconducting Nanowire Single Photon Detectors through Forward Biased Optical Modulators
在低温（0.1-4 K）和室温环境之间的可扩展的高速数据传输在包括量子计算、超导电子学、单光子成像和天基通信在内的广泛领域中是有用的。克服传统有线读出的局限性的一种有希望的方法是使用光纤通信。光纤的热负荷比传统电线低100-1，000倍，放宽了对热锚定的要求，并且还不受电磁干扰的影响，这使得敏感信号的路由具有更好的噪声和串扰鲁棒性。最重要的是，光纤通过同一物理光纤（波分复用，WDM）承载多个信号，允许非常高的带宽密度（在Tbps/mm $^2$范围内）。在这里，我们首次展示了直接耦合到CMOS光子调制器的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的光学读出，而不需要接口设备。通过在3.6 K的温度下以正向偏压方式操作调制器，我们实现了非常高的调制效率（1000- 10，000 pm/V）和500 $Ω$的低输入阻抗以及40 $μ$ W的低功耗。这使我们能够获得光调制的低，由SNSPD产生的毫伏级信号。光通信正在成为现代室温高性能系统中的首选I/O解决方案，这项工作证明了其适用于可扩展的低温读出，这有助于实现超导技术的全部潜力。
2020-01-29 physics.app-ph physics.optics
Dynamic Acoustic Control of Individual Optically Active Quantum Dot-like Emission Centers in Heterostructure Nanowires
我们对径向异质结GaAs-Al_（0.3）Ga_（0.7）As纳米线中发射中心的光学性质进行了探测和控制，发现这些位于Al_（0.3）Ga_（0.7）As层中的发射中心可以表现出量子点的特征。我们采用一个射频表面声波动态控制他们的发射能量和占用状态在纳秒的时间尺度。在频谱振荡，我们确定明确的签名所产生的机械和电气组件的表面声波。此外，单个量子点的不同发射谱线在声循环过程中表现出明显的反相关强度衰减.这些产生于从量子点到径向异质结构中的连续体的动态触发的载流子提取。使用有限元建模和Wentzel-Kramers-Brillouin理论，我们确定量子隧穿的基本机制。这些模拟结果定量地再现了所观察到的开关，并表明在我们的系统中，这些量子点与连续谱在空间上分离> 10.5 nm。
2014-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast supercontinuum fiber-laser based pump-probe scanning MOKE microscope for the investigation of electron spin dynamics in semiconductors at cryogenic temperatures with picosecond time and micrometer spatial resolution
我们描述了一个双色泵浦-探测扫描磁光克尔效应（MOKE）显微镜，我们已经开发的研究在低温下的半导体中的电子自旋现象与皮秒的时间和微米的空间分辨率。我们的显微镜的关键创新是使用超快“白光”超连续光纤激光源，它提供了整个可见光和近红外光谱范围的访问。我们的克尔显微镜允许独立选择激发和检测能量，同时避免了同步两个单独的皮秒激光系统的脉冲序列的必要性。独立调谐泵浦和探测波长的能力使得能够研究激发能对光致电子自旋动力学的影响。我们演示了皮秒实空间成像的光激发电子自旋包在（110）GaAs量子阱样品的扩散膨胀，以说明仪器的能力。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Nanowire photonic crystal waveguides for single-atom trapping and strong light-matter interactions
我们提出了一个全面的研究色散工程纳米线光子晶体波导适用于量子光学和原子物理学与光学囚禁原子的实验。提供了详细的设计方法和规格，是用于创建在近红外低光损耗的氮化硅波导的加工步骤。波导的光学特性和功率处理能力的测量也提出。
2014-02-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Hybrid plasmonic nanosystem with controlled position of nanoemitters
量子点在靠近银纳米线的位置被光学激发可以发射纳米线表面等离子体激元。与这种有前途的混合系统相关的挑战是控制纳米线上纳米发射器的位置。我们报告使用双光子光聚合过程中的战略位置的量子点纳米线在控制网站。量子点和纳米线极端之间的距离的参数研究表明，精确控制发射点的位置，使控制线端的光强度，通过表面等离子体传播。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Monolithic integration of single photon sources via evanescent coupling of tapered InP nanowires to SiN waveguides
我们提出了一种利用倏逝波耦合在芯片上单片集成基于硅基量子点的单光子源的方法。通过确定性地将包含单个量子点的适当锥形III-V纳米线波导放置在基于硅的脊形波导的顶部上，量子点发射可以以接近100%的计算效率转移到脊形波导。由于倏逝波耦合是双向的，所以源可以在自由空间中和通过脊波导进行光泵浦。后一种配置提供了一种独立的、全光纤的单光子源，适合作为即插即用解决方案，用于需要明亮的、按需的单光子的应用。使用InAsP量子点嵌入在InP纳米线波导，我们证明了耦合效率的SiN脊波导的74%，单光子纯度为97%。
2018-12-08 physics.app-ph physics.optics
High performance superconducting nanowire single photon detectors operating at temperature from 4 to 7 K
我们实验研究NbTiN超导纳米线单光子探测器的性能高于传统的吉福德-麦克马洪制冷机的基础温度（2.5 K）。通过定制设计和厚度（8 - 13 nm）的探测器，高性能，高工作温度，从可见光到电信波长的单光子探测被证明。在4.3 K下，785 nm波长的探测效率为82%，时间抖动为30 $\pm$ 0.3 ps.此外，对于1550 nm和类似的工作温度，我们测得的检测效率高达64%。最后，我们表明，在温度高达7 K，单位内部效率保持可见光谱。我们的工作是特别重要的，允许大规模实施超导单光子探测器结合热源，如自由空间光学窗口，低温电子，微波源和有源光学元件的复杂的量子光学实验和生物成像。
2019-06-21 physics.ins-det physics.optics
Monolithic InGaAs nanowire array lasers on silicon-on-insulator operating at room temperature
芯片级集成光源是广泛的光子学应用中的关键组件。III-V族半导体纳米线发射器由于其优异的材料特性、极其紧凑的尺寸以及直接在晶格失配的硅衬底上生长的能力而作为一种迷人的方法而受到关注。尽管纳米线发射器已经取得了显著的进展，但由于纳米线发射器与光子集成电路（PIC）集成的困难，其实际应用仍处于早期阶段。在这里，我们展示了第一次光泵III-V纳米线阵列激光器单片集成在绝缘体上硅（SOI）平台。纯单晶InGaAs/InGaP核/壳纳米线在SOI衬底上的选择性区域生长使纳米线阵列能够形成具有优异光学和结构特性的光子晶体纳米束腔，从而使激光器在室温下工作。我们还表明，纳米线阵列激光器有效地耦合SOI波导采用纳米外延预图案化的SOI平台上。这些结果为超紧凑和节能的光链路提供了一个新平台，并明确指出了实用和功能性纳米线激光器的方向。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single-photon detection and cryogenic reconfigurability in Lithium Niobate nanophotonic circuits
铌酸锂绝缘体（LNOI）由于其高的二阶非线性和紧凑的波导基底面而成为集成量子光子技术的一个有前途的平台。重要的是，LNOI允许创建电光可重构电路，其可以在低温下有效地操作。它们与超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的集成为实现可扩展的光子器件铺平了道路，用于主动操纵和检测光的量子态。在这里，我们报告这两个关键组件集成在一个低损耗（0.2 dB/cm）LNOI波导网络的第一次演示。作为我们的技术的实验展示，我们演示了一个电调谐马赫-曾德尔干涉仪和两个波导集成SNSPD在其输出的组合操作。我们展示了系统的静态可重配置性，可在12小时内无偏置漂移操作，以及高达1 GHz频率的高速调制。我们的研究结果为在LNOI平台上实现复杂的量子光子器件提供了蓝图。
2021-11-25 physics.optics quant-ph
Scaling waveguide-integrated superconducting nanowire single-photon detector solutions to large numbers of independent optical channels
超导纳米线单光子探测器是现代量子信息科学的一项使能技术，并且在其他领域中要求最高的光子计数任务中越来越有吸引力。在光子集成电路中嵌入这样的检测器能够通过纳米光子功能化实现额外的计数能力。在这里，我们展示了如何一个可扩展的波导集成超导纳米线单光子探测器的数量可以与独立的光纤通道在同一芯片上。我们的即插即用型探测器封装在一个紧凑便携的闭合循环低温恒温器内，可提供多达64个通道的低温信号放大。我们展示了最先进的光子计数性能，高达60%的系统检测效率和可单独寻址探测器的时间精度低至26.0 ps。我们的多通道单光子接收器为未来的量子通信、遥感和成像应用提供了令人兴奋的测量能力。
2022-07-25 cond-mat.supr-con physics.optics quant-ph
Ultralow-power cryogenic thermometry based on optical-transition broadening of a two-level system in diamond
低温是许多先进科学应用和技术的先决条件。然而，在这个范围内和亚微米尺度上精确测定温度是不平凡的。这是由于低温条件下的温度读数可能由于光学感应加热而不准确。在这里，我们提出了一种超低功耗，光学测温技术，在低温下工作。该技术利用了由两能级系统的共振光致发光测量的依赖于温度的线宽展宽，锗空位色心在纳米金刚石主机中。该技术在5 K时的相对灵敏度为20%1/K。这比任何其他全光学纳米测温方法都要高。此外，它实现了这样的灵敏度，同时采用激发功率只有几十个毫瓦，几个数量级低于其他传统的光学测温协议。为了展示该方法的性能，我们证明了它能够准确地读出在定制的微电路的各个目标位置的温度的局部差异。我们的工作是一个明确的一步，在低温下的纳米光学测温的进步。
2022-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Self-powered InAs nanowire detector arrays for extended-SWIR spectrometry at room temperature
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；University of Melbourne（墨尔本大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）
本文提出基于InAs/InP核壳纳米线探测器阵列的室温扩展短波红外计算光谱仪，利用几何编码光谱响应实现自供电宽带探测，实现无滤光片光谱重建与超光谱成像。
2026-09-11 physics.optics
Self-induced ultrafast electron-hole plasma temperature oscillations in nanowire lasers
本研究结合实验与理论探究低温下GaAs-AlGaAs核壳纳米线激光器的动力学，发现160-260GHz的持续强度振荡源于电子-空穴等离子体温度的自诱导振荡，为片上纳米激光器的超快调制提供新方向。
2023-05-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin- and orbital-angular-momentum nonlinear optical selectivity of single-mode nanolasers
光的选择性控制对于具有许多应用的光学科学和技术是必不可少的。已经开发了纳米光子波导和集成耦合器，以根据光束的多个自由度来实现光束的选择性耦合和空间控制。然而，先前的耦合器件保持无源，对入射光的功率具有固有的线性响应，限制了它们的最大光学选择性。在这里，我们通过基于光的自旋和轨道角动量选择性激发单个单模纳米激光来展示非线性光学选择性。我们设计的纳米激光电路由等离子体超表面和单独的钙钛矿纳米线组成，使角动量独特的等离子体场的亚波长聚焦和纳米线中单个横向激光模式的进一步选择性激发成为可能。具有非线性光发射增加的光学选择纳米激光大大增强了超颖表面提供的基线光学选择性，从约0.4提高到接近1。我们所展示的非线性光学选择性可能在全光逻辑门和纳米线网络、超快光开关、纳米光子探测器以及片上光学和量子信息处理中找到重要应用。
2023-03-03 physics.optics
Light-hole Exciton in Nanowire Quantum Dot
插入半导体纳米线内的量子点是非常有前途的候选者，作为基于固态的量子计算和通信的构建块。它们提供非常高的结晶和光学性质，并提供用于电接触的便利几何形状。完全确定和完全控制它们的发射特性是纳米科学研究人员的关键目标之一。在这里，我们使用应变作为工具，在单个磁性纳米线量子点中产生光空穴激子，光空穴激子是由单个电子与单个光空穴结合形成的光学活性准粒子。在这个框架下，我们提供了一个一般的描述内的混合空穴四重态引起的应变或约束。阴极射线发光，偏振分辨傅立叶成像和磁光光谱的多仪器组合，使我们能够充分表征的空穴基态，包括其价带混合与重空穴状态。
2016-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Nonconcentric Multi-shell Nanowires: Geometry-Induced Plasmon Hybridization and Near-Field Localization
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Friedrich-Schiller-University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Max-Born-Institut（马克斯·伯恩研究所）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）
本研究探究非同心多壳纳米线的几何结构对其等离激元响应的影响，通过解析与数值模拟揭示非同心性可调控等离激元杂化与近场局域，为纳米光场调控提供新途径。
2026-08-27 physics.optics
From Pixels to Camera: Scaling Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors for Imaging at the Quantum-Limit
本文综述了超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）从单像素向大面阵相机扩展的技术进展，重点探讨超导材料、复用读出和低温电子学等核心方案，并展望其在量子通信、生物医学成像及暗物质探测等领域的应用前景。
2025-05-30 cond-mat.supr-con physics.app-ph physics.optics
Cryogenic Feedforward of a Photonic Quantum State
研究展示了在4K以下利用多像素超导纳米线单光子探测器等组件对量子光源进行准光子数分辨测量的低延迟前馈，总延迟(23+/-3)ns，为最快量子光前馈实验设定了基准。
2024-10-11 physics.optics quant-ph
Room-temperature Optically Detected Magnetic Resonance of Telecom Single Photon Emitters in GaN
本文报告了氮化镓（GaN）中通信单光子发射体在室温下展现出光探测磁共振（ODMR），通过分析磁场方向确定了自旋量子化轴取向及跃迁速率，为可扩展量子技术提供了新途径。
2024-08-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Interaction between light and highly confined hypersound in a silicon photonic nanowire
在过去的十年里，在光子学和声子学之间的边界上的研究激增。大多数的努力集中在高质量光学腔中的光与运动的耦合上，通常是为了观察机械振荡器的量子态。最近预测，在纳米硅光子线中，光-声相互作用的强度将急剧增加。在这里，我们第一次展示了近红外线和千兆赫声音在小芯硅线中的巨大重叠。导线由一个小支柱支撑，以阻挡外部声子泄漏的路径，将$\mathbf{10} \; \textbf{GHz}$声子捕获在$\mathbf{0.1 \; \boldsymbolμ}\textbf{m}^{\mathbf{2}}$下方的区域中。由于我们的几何形状可以盘绕起来形成环形腔，它为腔光学力学和布里渊散射之间的完全融合铺平了道路。这一结果预示着在密集集成的硅芯片上实现低占用空间的光泵激光器/半导体激光器和延迟线。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Control of Nanomechanical Eigenfrequencies and Brownian Motion in Metamaterials
纳米机械光子超材料通过耦合光学和机械谐振子系统提供了丰富的主动开关、非线性和增强的光-物质相互作用功能。这种超材料的纳米结构组件的热（布朗）运动导致光学性质的波动，这可能表现为噪声，但也提供了表征性能的机会，从而在单个纳米机械元件的水平上优化设计。我们发现，布朗运动在一个全电介质的超材料系综的硅-氮化硅纳米线可以控制的光在亚μW/μm2强度。纳米线温度的变化仅为几开尔文，这取决于纳米线的尺寸、材料成分和光传播的方向，在布朗运动的几MHz本征频率和皮米位移幅度中产生几个百分比的比例变化。调谐机制可以提供光子元器件中的频率响应的主动控制，并且可以用作测辐射热、质量和微/纳米结构应力感测的基础。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optically coherent nitrogen-vacancy centers in μm-thin etched diamond membranes
含有光学相干氮空位（NV）中心的金刚石膜器件是实现新型低温实验的关键，例如混合自旋-机械系统的光学基态冷却和量子网络中的有效纠缠分布。在这里，我们报告的（3.4 $\pm$ 0.2）μm薄，光滑（表面粗糙度r $_q$ < 0.4 nm的面积为20 μm的30 μm的金刚石膜包含单独可分辨的，窄线宽（< 100 MHz）NV中心的制造。我们通过高能电子辐照，高温退火，和优化的蚀刻序列的组合，发现通过系统的研究，在不同的蚀刻化学品的微观水平上的金刚石表面的演变，制造这个样品。虽然我们的特定设备尺寸优化了开放的可调微腔中遥远的NV中心之间的腔增强纠缠产生，但我们的结果对广泛的量子实验具有影响，这些实验需要结合窄的光学跃迁和μ m尺度的设备几何形状。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A low-power integrated magneto-optic modulator on silicon for cryogenic applications
量子革命的一个根本挑战是将在低温下运行的量子计算系统与室温电子器件和介质有效地接口，以实现高数据速率通信。目前控制和读出这种低温计算系统的方法使用电缆，由于其大尺寸，热传导和有限的带宽，这阻碍了可扩展性。一个更可行的方法是使用允许高容量传输和热隔离的光纤。实现光子数据链路的关键组件是低温光调制器，用于以高速和低功耗将数据从电域转换到光域，同时在4 K或更低的温度下工作。基于电光效应的低温调制器已经在各种材料平台上得到了证明，然而它们是电压驱动的组件，而超导电路是基于电流的，导致大的阻抗失配。在这里，我们提出了一个集成的电流驱动的调制器的基础上的磁光效应在宽的温度范围内，延伸到小于4 K的第一个演示。该调制器的工作数据速率高达2 Gbps的能源消耗低于4 pJ/位，我们表明，这个数字可以减少到小于40 fJ/位的优化设计和制造。这种调制器是一种混合器件，其中电流驱动的磁光有源晶体（铈取代钇铁石榴石，或Ce：YIG）被绑定到一个高品质的硅微谐振器。由于其在低温条件下极低功耗的潜力，在这里展示的磁光调制器类有潜力，使有效的数据链路在大规模系统的量子信息处理。
2021-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Towards a sub-kelvin cryogenic Fabry-Perot silicon cavity
本文研制亚开尔文单晶硅法布里-珀罗腔，采用硅基底晶体镀膜反射镜和稀释制冷机以降低热噪声，并分析双折射相关噪声对超稳激光频率稳定度的影响。
2024-06-12 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Optomechanical Raman-Ratio Thermometry
斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射之间的不对称性的温度依赖性可以用于自校准、基于光学的温度测量。在腔光学力学的背景下，我们观察到腔增强的光的散射与驻波鼓膜模式的氮化硅膜机械谐振器的相互作用。斯托克斯散射光与反斯托克斯散射光的振幅之比被用来测量光学冷却的机械模式的温度，直到几个振动量子的水平。我们证明，拉曼比技术是能够测量我们的设备的物理温度范围从低温延伸到室温的数量级内。
2014-06-27 physics.optics quant-ph
Evanescent straight tapered-fiber coupling of ultra-high Q optomechanical micro-resonators in a low-vibration helium-4 exchange-gas cryostat
我们研制了一种装置，在氦-4低温恒温器中使用1550 nm波长的直锥形光纤耦合50微米直径的回音壁二氧化硅微环形谐振器。在专门用于提高机械稳定性的顶部加载探头上，我们使用专门开发的“低温切片机”对腔体进行光学探测，从而记录低温下光机系统的校准机械光谱。然后，我们展示了一个63 MHz的环形谐振器的机械模式下到低温恒温器的基础温度为1.65 K，从而证明了通过静态低压交换气体的热传导的低温制冷的可行性。因此，在光机械方面，我们提供了一种功能强大的多功能工具，在光耦合效率、机械稳定性和低温冷却方面具有最先进的性能。
2013-05-20 physics.ins-det physics.optics
All optical operation of a superconducting photonic interface
先进的电光处理将电气控制与光学调制和检测相结合。对于量子光子学应用，这些过程必须在单光子水平上以高效率和低噪声进行。集成量子光子学已经取得了很大的进步，通过将关键组件组合在由外部驱动电子器件操作的集成芯片上来实现单光子操纵。然而，驱动电子器件和电光部件之间的电互连（其中一些需要低温操作条件）可能引入寄生效应。在这里，我们展示了一个全光接口，同时提供的操作电源，并提取测量信号，先进的光子电路，即偏置和读出的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）在一个单一的阶段，在1K低温恒温器。为此，我们仅使用光学互连为单光子探测器、输出信号调节和电光读出提供所有电源，从而将低温电路与外部环境完全解耦。这消除了对电气连接的需求，并可能提供低损耗，高带宽的信号处理。这种方法为其他先进的电解耦光子电路的操作提供了可能性，例如超导电路的光学控制和读出，以及光子量子计算的前馈。
2023-02-23 physics.optics quant-ph
Squeezed light from a levitated nanoparticle at room temperature
力学系统的量子测量可以通过有质动力产生光压缩。它的观测需要高度的环境隔离和有效的检测，通常通过使用光学腔和低温冷却来实现。在这里，我们实现了这些条件，通过测量在室温下的光学悬浮纳米粒子的位置，没有开销的光学腔。我们使用一个快速的外差检测，同时重建正交光学求积，并观察$9\%\pm0.5\%$的噪声降低低于散粒噪声。我们的实验为挤压光增强传感提供了一种新颖的无腔平台。同时，它描绘了一个清晰而简单的策略，以观察平稳的光机纠缠。
2022-02-21 physics.optics quant-ph
Room Temperature Continuous-wave Excited Biexciton Emission in CsPbBr3 Nanocrystals
双激子是多体激子相互作用的一种表现形式，在构建量子态的相干组合中，对量子信息和量子计算至关重要。然而，由于它们的结合能小，跃迁效率低，大多数双激子在常规半导体中存在于低温或飞秒脉冲激光激发下。在这里，我们展示了室温下，连续波驱动的双激子状态CsPbBr3钙钛矿纳米晶体通过耦合与等离子体纳米间隙。室温CsPbBr 3双激子激发通量（~100 mW/cm 2）在Ag纳米线膜纳米间隙中降低了~10^13倍。双激子发射的巨大增强是由相干双激子-等离子体Fano干涉驱动的。这些结果为研制高效无闪烁单光子源、纠缠光源和基于双激子态的激光器提供了新的途径。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Erbium-Doped Fibre Quantum Memory for Chip-Integrated Quantum-Dot Single Photons at 980 nm
University of Calgary（卡尔加里大学）；Institute for Quantum Science and Technology（量子科学技术研究所）
本研究实现了基于掺铒光纤的量子记忆与芯片集成量子点单光子的相干接口，展示了980纳米处的单光子存储与检索，无需光谱调谐。
2025-08-02 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A Low-Temperature Tunable Microcavity featuring High Passive Stability and Microwave Integration
本研究提出一种闭循环低温光纤基微腔，在低于10K下实现约25皮米的高被动稳定性，并集成微波控制，为自旋-光子界面提供高效平台。
2024-12-18 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Elimination of Thermomechanical Noise in Piezoelectric Optomechanical Crystals
机械模式是量子信息应用（诸如量子级波长换能器）的潜在有用资源，这是由于它们能够与跨频谱的电磁辐射相互作用。波长传感器面临的一个重大挑战是机械模式下的热机械噪声，这会使转换信号受到热状态的污染。在本文中，我们消除热机械噪声的GHz频率机械呼吸模式的压电光机械晶体使用低温冷却稀释制冷机。我们光学测量的平均热占有率的机械模式，只有$0.7\pm0.4 ~ \mathrm{phonons}$，提供了一个低噪声微波到光转换的量子制度的路径。
2019-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Robust Solid State Quantum System Operating at 800 K
量子信息和通信技术的实现需要鲁棒的、稳定的固态单光子源。然而，大多数现有的源停止工作以上低温或室温由于热电离或强声子耦合，这阻碍了他们的发射和量子特性。在这里，我们提出了一个有效的单光子源的基础上的缺陷，在范德华晶体，光学稳定，并在高达800 K的高温下工作。在加热到800 K并冷却回室温时，源的量子性质和光子纯度得以保持。我们的报告，一个强大的高温固态单光子源构成了一个重要的一步，以实际的，集成的量子技术，为现实世界的环境。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
