kth.sePublikationer KTH
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Large-scale, Efficient Optical Characterization of Single-Photon Emitters through Quantum Microscope
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Tillämpad fysik.
2025 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Storskalig och effektiv optisk karakterisering av enkel­fotonemitterare med hjälp av ett kvantmikroskop (Svenska)
Abstract [en]

Single-photon emitters (SPEs) are essential building blocks for quantum photonics. In recent decades, numerous solid-state SPEs have been discovered, offering emission across various wavelengths and operating conditions, and showing great potential for scalable quantum photonic platforms. However, realizing large-scale applications requires efficient and high-throughput characterization, which remains insufficiently explored.Here, we present a quantum microscope, which is a universal platform compatible with the investigation of different types of solid-state SPEs. By integrating super- conducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs), our system enables precise photon counting and reliable identification of individual emitters. Using this platform, we demonstrate measurements on both defects in hexagonal boron nitride (hBN) and semiconductor quantum dots, showcasing its adaptability across material systems. We further discuss methods to improve measurement efficiency, including a machine learning classifier that accelerates the selection of SPEs based on second-order auto- correlation measurements. Our work provides a versatile platform for large-scale and efficient characterization of solid-state single-photon emitters, thereby advancing the development of scalable quantum photonic systems.

 

Abstract [sv]

Enfotonsemittorer (SPE:er) är grundläggande byggstenar inom kvantfotonik. Under de senaste decennierna har ett stort antal fasta tillstånds-SPE:er upptäckts, vilka erbjuder emission vid olika våglängder och under varierande driftsförhållanden, och därmed visar stor potential för skalbara kvantfotoniska plattformar. För att möjlig- göra storskaliga tillämpningar krävs dock effektiva och höggenomströmningsmässiga karakteriseringsmetoder, vilket fortfarande är otillräckligt utforskat.Här presenterar vi ett kvantmikroskop, en universell plattform som är kompatibel med undersökningen av olika typer av fasta tillstånds-SPE:er. Genom att integrera supraledande nanotråds-enfoton-detektorer (SNSPD:er) möjliggör vårt system exakt fotonräkning och tillförlitlig identifiering av individuella emitters. Med denna plat- tform demonstrerar vi mätningar på både defekter i hexagonalt bornitrid (hBN) och halvledar-kvantprickar, vilket visar dess mångsidighet över olika materialsystem. Vi diskuterar vidare metoder för att förbättra mäteffektiviteten, inklusive en maskinin- lärningsklassificerare som påskyndar urvalet av SPE:er baserat på andragradskor- relationsmätningar. Vårt arbete tillhandahåller således en mångsidig plattform för storskalig och effektiv karakterisering av fasta tillstånds-enfotonsemittorer, och bidrar därigenom till utvecklingen av skalbara kvantfotoniska system.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2025.
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2025:457
Nyckelord [en]
quantum photonics, single-photon emitters, quantum microscope, second-order auto-correlation, machine learning classifier
Nyckelord [sv]
kvantfotonik, enfotonsemittorer, kvantmikroskop, andragradskorrelation, maskinin- lärningsklassificerare
Nationell ämneskategori
Fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-372286OAI: oai:DiVA.org:kth-372286DiVA, id: diva2:2011048
Ämne / kurs
Fysik
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Teknisk fysik
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2025-11-03 Skapad: 2025-11-03 Senast uppdaterad: 2025-11-03Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(5258 kB)27 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 5258 kBChecksumma SHA-512
5fc2ef6ce1163f0045c9d99466f7be6684b430b726683416b1deed421cfcb29369120612fd9c7ce2139c86a49033addf5db90fb9b7b3acf73d6d967ac12132f1
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Tillämpad fysik
Fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 250 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf