Integrated on-chip Single Photon Quantum Optics (B 03)

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Das Teilprojekt beschäftigt sich mit komplexen nano-photonischen Systemen, die auf der Basis von zwei-dimensionalen photonischen Kristallen, zwei oder mehrere integrierte optische Komponenten (z.B. Resonatoren, Wellenleiter, Strahlteiler oder Interferometer) auf demselben Halbleiter-Chip kombinieren. Derartige Nanostrukturen werden deterministisch positionierte und zuvor lokalisierte, optisch aktive Halbleiter-Quantenpunkte als interne Lichtquellen beinhalten. Die Herausforderung besteht darin eine hohe (>90%) Kopplungseffizienz zwischen den einzelnen photonischen Komponenten zu erzielen und gleichzeitig Resonatoren hoher Güte (Q>104) zu realisieren, welche weiterhin im Regime der starken Licht-Materie-Wechselwirkung arbeiten. Die Ziele dieses Projekts stellen Schlüsselkomponenten für die Realisierung von festkörperbasierten Quantennetzwerken als auch für die Demonstration zukünftiger Quantencomputer dar, welche ausschließlich auf linearer Optik basieren und haben folglich große Relevanz für die langfristige Vision des SFB.