Modulador de fotónica de silicio de bajo voltaje con conducción compatible con CMOS para transmisores de distribución de claves cuánticas compactos

La mayoría de los chips fotónicos de silicio para la distribución de claves cuánticas (QKD) dependen de moduladores de depleción de portadores (CDM), que típicamente requieren voltajes de conducción superiores a 5 V debido a su limitada eficiencia de modulación. En este trabajo, empleamos un modulador de inyección de portadores (CIM) para la codificación de bits cuánticos, que ofrece una eficiencia de modulación fundamentalmente superior y, por lo tanto, un camino hacia voltajes de operación significativamente más bajos. A través de la optimización estructural, el CIM logra un voltaje de media onda de 1.1 V (CC) y 1.28 V (a 100 MHz), con una profundidad de modulación que excede 24 dB bajo ambas condiciones. También se llevaron a cabo demostraciones exitosas de preparación de estado de intensidad, así como de modulación de estado de polarización. Estos resultados confirman la idoneidad del CIM para transmisores de QKD compactos y energéticamente eficientes que operan a voltajes compatibles con CMOS.