Fundamental to integrated photonic quantum computing is an on-chip method for routing and modulating quantum light emission. We demonstrate a hybrid integration platform consisting of arbitrarily designed waveguide circuits and single-photon sources. InAs quantum dots (QD) embedded in GaAs are bonded to a SiON waveguide chip such that the QD emission is coupled to the waveguide mode. The waveguides are SiON core embedded in a SiO2 cladding. A tuneable Mach Zehnder interferometer (MZI) modulates the emission between two output ports and can act as a path-encoded qubit preparation device. The single-photon nature of the emission was verified using the on-chip MZI as a beamsplitter in a Hanbury Brown and Twiss measurement.

1.
E.
Knill
,
R.
Laflamme
, and
G. J.
Milburn
,
Nature
409
,
46
52
(
2001
).
2.
J. L.
O'Brien
,
G. J.
Pryde
,
A. G.
White
,
T. C.
Ralph
, and
D.
Branning
,
Nature
426
,
264
267
(
2003
).
3.
J.
Carolan
,
C.
Harrold
,
C.
Sparrow
,
E.
Martn-Lpez
,
N. J.
Russell
,
J. W.
Silverstone
,
P. J.
Shadbolt
,
N.
Matsuda
,
M.
Oguma
,
M.
Itoh
,
G. D.
Marshall
,
M. G.
Thompson
,
J. C. F.
Matthews
,
T.
Hashimoto
,
J. L.
OBrien
, and
A.
Laing
,
Science
349
,
711
716
(
2015
).
4.
A.
Politi
,
J. C.
Matthews
,
M. G.
Thompson
, and
J. L.
O'Brien
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
15
,
1673
1684
(
2009
).
5.
J.
Wang
,
A.
Santamato
,
P.
Jiang
,
D.
Bonneau
,
E.
Engin
,
J. W.
Silverstone
,
M.
Lermer
,
J.
Beetz
,
M.
Kamp
,
S.
Höfling
 et al,
Opt. Commun.
327
,
49
55
(
2014
).
6.
Y.
Zhang
,
L.
McKnight
,
E.
Engin
,
I. M.
Watson
,
M. J.
Cryan
,
E.
Gu
,
M. G.
Thompson
,
S.
Calvez
,
J. L.
O'Brien
, and
M. D.
Dawson
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
161119
(
2011
).
7.
A.
Politi
,
M. J.
Cryan
,
J. G.
Rarity
,
S.
Yu
, and
J. L.
O'Brien
,
Science
320
,
646
649
(
2008
).
8.
T.
Gerrits
,
N.
Thomas-Peter
,
J. C.
Gates
,
A. E.
Lita
,
B. J.
Metcalf
,
B.
Calkins
,
N. A.
Tomlin
,
A. E.
Fox
,
A. L.
Linares
,
J. B.
Spring
 et al,
Phys. Rev. A
84
,
060301
(
2011
).
9.
R. H.
Hadfield
,
Nat. Photonics
3
,
696
705
(
2009
).
10.
A. J.
Bennett
,
D. C.
Unitt
,
P.
Atkinson
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Opt. Express
13
,
50
55
(
2005
).
11.
Y.-M.
He
,
Y.
He
,
Y.-J.
Wei
,
D.
Wu
,
M.
Atatüre
,
C.
Schneider
,
S.
Höfling
,
M.
Kamp
,
C.-Y.
Lu
, and
J.-W.
Pan
,
Nat. Nanotechnol.
8
,
213
217
(
2013
).
12.
R.
Stevenson
,
C.
Salter
,
J.
Nilsson
,
A.
Bennett
,
M.
Ward
,
I.
Farrer
,
D.
Ritchie
, and
A.
Shields
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
040503
(
2012
).
13.
G.
Juska
,
V.
Dimastrodonato
,
L. O.
Mereni
,
A.
Gocalinska
, and
E.
Pelucchi
,
Nat. Photonics
7
,
527
531
(
2013
).
14.
A.
Schwagmann
,
S.
Kalliakos
,
I.
Farrer
,
J. P.
Griffiths
,
G. A.
Jones
,
D. A.
Ritchie
, and
A. J.
Shields
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
261108
(
2011
).
15.
M.
Arcari
,
I.
Söllner
,
A.
Javadi
,
S. L.
Hansen
,
S.
Mahmoodian
,
J.
Liu
,
H.
Thyrrestrup
,
E. H.
Lee
,
J. D.
Song
,
S.
Stobbe
 et al,
Phys. Rev. Lett.
113
,
093603
(
2014
).
16.
S.
Kalliakos
,
Y.
Brody
,
A.
Schwagmann
,
A. J.
Bennett
,
M. B.
Ward
,
D. J.
Ellis
,
J.
Skiba-Szymanska
,
I.
Farrer
,
J. P.
Griffiths
,
G. A.
Jones
 et al,
Appl. Phys. Lett.
104
,
221109
(
2014
).
17.
G.
Reithmaier
,
S.
Lichtmannecker
,
T.
Reichert
,
P.
Hasch
,
K.
Müller
,
M.
Bichler
,
R.
Gross
, and
J. J.
Finley
,
Sci. Rep.
3
,
1901
(
2013
).
18.
N.
Prtljaga
,
R.
Coles
,
J.
O'Hara
,
B.
Royall
,
E.
Clarke
,
A.
Fox
, and
M.
Skolnick
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
231107
(
2014
).
19.
K. D.
Jöns
,
U.
Rengstl
,
M.
Oster
,
F.
Hargart
,
M.
Heldmaier
,
S.
Bounouar
,
S. M.
Ulrich
,
M.
Jetter
, and
P.
Michler
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
48
(
8
),
085101
(
2015
).
20.
T.
Meany
,
L. A.
Ngah
,
M. J.
Collins
,
A. S.
Clark
,
R. J.
Williams
,
B. J.
Eggleton
,
M.
Steel
,
M. J.
Withford
,
O.
Alibart
, and
S.
Tanzilli
,
Laser Photonics Rev.
8
,
L42
L46
(
2014
).
21.
J.
Claudon
,
J.
Bleuse
,
N. S.
Malik
,
M.
Bazin
,
P.
Jaffrennou
,
N.
Gregersen
,
C.
Sauvan
,
P.
Lalanne
, and
J.-M.
Gérard
,
Nat. Photonics
4
,
174
177
(
2010
).
22.
M.
Munsch
,
N. S.
Malik
,
E.
Dupuy
,
A.
Delga
,
J.
Bleuse
,
J.-M.
Gérard
,
J.
Claudon
,
N.
Gregersen
, and
J.
Mørk
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
177402
(
2013
).
23.
A. F.
Oskooi
,
D.
Roundy
,
M.
Ibanescu
,
P.
Bermel
,
J. D.
Joannopoulos
, and
S. G.
Johnson
,
Comput. Phys. Commun.
181
,
687
702
(
2010
).
24.
V. A.
Mandelshtam
and
H. S.
Taylor
,
J. Chem. Phys.
107
,
6756
6769
(
1997
).
25.
M.
Grundmann
and
D.
Bimberg
,
Phys. Rev. B
55
,
9740
(
1997
).
26.
M.
Bayer
,
G.
Ortner
,
O.
Stern
,
A.
Kuther
,
A.
Gorbunov
,
A.
Forchel
,
P.
Hawrylak
,
S.
Fafard
,
K.
Hinzer
,
T.
Reinecke
 et al,
Phys. Rev. B
65
,
195315
(
2002
).
27.
D.
Gammon
,
E.
Snow
,
B.
Shanabrook
,
D.
Katzer
, and
D.
Park
,
Phys. Rev. Lett.
76
,
3005
(
1996
).
28.
N. C.
Harris
,
G. R.
Steinbrecher
,
J.
Mower
,
Y.
Lahini
,
M.
Prabhu
,
T.
Baehr-Jones
,
M.
Hochberg
,
S.
Lloyd
, and
D.
Englund
, preprint arXiv:1507.03406.
29.
J. C.
Matthews
,
A.
Politi
,
A.
Stefanov
, and
J. L.
O'Brien
,
Nat. Photonics
3
,
346
350
(
2009
).
30.
A.
Jamil
,
J.
Skiba-Szymanska
,
S.
Kalliakos
,
A.
Schwagmann
,
M. B.
Ward
,
Y.
Brody
,
D. J.
Ellis
,
I.
Farrer
,
J. P.
Griffiths
,
G. A.
Jones
 et al,
Appl. Phys. Lett.
104
,
101108
(
2014
).
You do not currently have access to this content.