Festkörperbasierte photonisch integrierte Schaltkreise (engl. Photonic Integrated Circuits, PIC) sind eine Schlüsselkomponente auf dem Weg zur technologischen Umsetzung von Quantentechnologien. Dabei ist die Integration aktiver Schnittstellen zwischen Quantenemittern und Wellenleitern sowie weiterer Bauteile, die der aktiven Licht-Materie-Manipulation dienen, innerhalb des PICs entscheidend.

Hierbei werden sogenannte photonische Kristalle als optische Resonatoren genutzt, um die Emissionsrate integrierter Emitter zu erhöhen. Diese sind jedoch je nach Güte (Q-Faktor) spektral stark begrenzt, meist passiv und weisen eine hohe Latenzzeit auf. Daher interessieren wir uns unter anderem für Ansätze, die die Emissionsrate breitbandig erhöhen können und zusätzlich externe Kontrolle integrierter Emitter ermöglichen.

Weiteres zu diesem Themengebiet:

Güsken, N.A., Fu, M., Zapf, M. et al. Emission enhancement of erbium in a reverse nanofocusing waveguide. Nat Commun 14, 2719 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38262-6

Wang, J., Sciarrino, F., Laing, A. et al. Integrated photonic quantum technologies. Nat. Photonics 14, 273–284 (2020). https://doi.org/10.1038/s41566-019-0532-1

Pelucchi, E., Fagas, G., Aharonovich, I. et al. The potential and global outlook of integrated photonics for quantum technologies. Nat Rev Phys 4, 194–208 (2022). https://doi.org/10.1038/s42254-021-00398-z