Single photon emission from individual nanophotonic-integrated colloidal quantum dots

Eich A., Spiekermann T. C., Gehring H., Sommer L., Bankwitz J. R., Schrinner P. P. J., Preuß J. A., Michaelis de Vasconcellos S., Bratschitsch R., Pernice W. H. P., Schuck C.

Forschungsartikel (Zeitschrift) | Peer reviewed

Zusammenfassung

Solution-processible colloidal quantum dots (CQDs) hold great promise for realizing single-photon sources embedded into scalable quantum technology platforms. However, the high-yield integration of large numbers of individually addressable CQDs in a photonic circuit has remained an outstanding challenge. Here, we report on integrating individual colloidal core–shell QDs into a nanophotonic network that allows for excitation and efficient collection of single photons via separate waveguide channels. An iterative electron beam lithography process provides a viable method to position single emitters at predefined positions on a chip with a yield that approaches unity. Our work moves beyond the bulk optic paradigm of confocal microscopy and paves the way for supplying chip-scale quantum networks with single photons from large numbers of simultaneously controllable quantum emitters.

Details zur Publikation

FachzeitschriftACS Photonics
Jahrgang / Bandnr. / Volume9
Ausgabe / Heftnr. / Issue2
Seitenbereich551-558
StatusVeröffentlicht
Veröffentlichungsjahr2022 (18.01.2022)
Sprache, in der die Publikation verfasst istEnglisch
DOI10.1021/acsphotonics.1c01493
Link zum Volltexthttps://arxiv.org/pdf/2104.11830.pdf
Stichwörterwaveguides; nanophotonics;quantum dots;interfaces;quantum communications;single photons

Autor*innen der Universität Münster

Bankwitz, Julian Rasmus
Physikalisches Institut (PI)
Bratschitsch, Rudolf
Professur für Experimentalphysik - Festkörper-Quantenoptik/Nanophotonik (Prof. Bratschitsch)
Eich, Alexander
Professur für Experimentelle Physik (Prof. Schuck)
Center for Soft Nanoscience (SoN)
Gehring, Helge
Professur für Experimentalphysik mit der Ausrichtung Physik responsiver Nanosysteme (Prof. Pernice)
Center for Soft Nanoscience (SoN)
Michaelis de Vasconcellos, Steffen
Professur für Experimentalphysik - Festkörper-Quantenoptik/Nanophotonik (Prof. Bratschitsch)
Pernice, Wolfram
Professur für Experimentalphysik mit der Ausrichtung Physik responsiver Nanosysteme (Prof. Pernice)
Center for Soft Nanoscience (SoN)
Preuß, Johann Adrian
Professur für Experimentalphysik - Festkörper-Quantenoptik/Nanophotonik (Prof. Bratschitsch)
Schrinner, Philip
Professur für Experimentelle Physik (Prof. Schuck)
Center for Soft Nanoscience (SoN)
Schuck, Carsten
Professur für Experimentelle Physik (Prof. Schuck)
Center for Soft Nanoscience (SoN)
Sommer, Lisa
Professur für Experimentelle Physik (Prof. Schuck)
Spiekermann, Tobias Christian
Physikalisches Institut (PI)