集積量子・非線形フォトニクスのための4H炭化ケイ素・オン・インシュレーター

光量子情報処理には、長距離にわたってオンチップで量子ノードを接続する効率の高いフォトニック回路が必要である。これには、フォトニック回路への光学的にアドレス可能な量子ビットの効率的な集積と、通信周波数帯への量子周波数変換が必要である。4H炭化ケイ素（4H-SiC）には、さまざまな有望な色中心があり、二次光学非線形性が強いので、オンチップ量子フォトニクスのための類のない可能性が得られる。今回我々は、単一のモノリシックプラットフォームの内部で、色中心からの放射の大きな増強と効率の良い光周波数変換を実証する。我々は、業界標準のCMOSナノファブリケーションに適合する、4H-SiC薄膜の製造行程を開発した。今回の成果によって、オンチップでの量子光のモノリシックな生成と周波数変換を含め、色中心に基づく産業技術に適合しスケーラブルな量子技術への実現可能な手段が得られる。