Topological and conventional nanophotonic waveguides for directional integrated quantum optics
Notice bibliographique
Résumé
Directionality in integrated quantum photonics has emerged as a promising route towards achieving scalable quantum technologies with nonlinearities at the single-photon level. Topological photonic waveguides have been proposed as a novel approach to harnessing such directional light-matter interactions on-chip. However, uncertainties remain regarding the strength of the directional coupling of embedded quantum emitters to topological waveguides in comparison to conventional line defect waveguides. In this work we present an investigation of directional coupling in a range of waveguides using a combination of experimental, theoretical, and numerical analyses. We quantitatively characterize the position dependence of the light-matter coupling on several topological photonic waveguides and benchmark their directional coupling performance against conventional line defect waveguides. We conclude that topological waveguides underperform in comparison to conventional line defect waveguides, casting their directional optics credentials into doubt. To demonstrate this is not a question of the maturity of the field; we show that state-of-the-art inverse design methods, while capable of improving the directional emission of these topological waveguides, still place them significantly behind the operation of a conventional (glide-plane) photonic crystal waveguide. Our results and conclusions pave the way towards improving the implementation of quantitatively predicted quantum nonlinear effects on-chip. Published by the American Physical Society 2024
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».