基于应变工程WSe?量子发射体与WS?波导集成的单光子源

《Nature Communications》：Integrated on-chip quantum light sources on a van der Waals platform

　　

摘要

可扩展的光子量子信息技术需要一个在单片上集成量子光源、波导和探测器的平台。在此，我们展示了基于应变工程双层WSe₂量子发射体与带有光栅耦合器的多模WS₂波导耦合的集成量子光源。这些发射体表现出明亮、高度偏振的发射，并高效耦合到WS₂波导中。在分立态激发下，我们观察到高纯度、波导耦合的单光子发射，分别使用单端口和交叉关联多端口光子流进行测量，得到\({g}^{(2)}(0)=0.00{3}_{-0.003}^{+0.030}\)和g⁽²⁾(0) = 0.076 ± 0.023。对于单一输出，在连续波分立态激发下，第一个透镜处的输出耦合单光子计数率约为357 kHz，对应的估计最小波导耦合率为1.68 MHz。这些结果展示了一种基于范德华材料的高效集成单光子源，向着可扩展的集成量子光子学迈出了一步。