Different regimes of Forster energy transfer between an epitaxial quantum well and a proximal monolayer of semiconductor nanocrystals
我们计算了从激发态外延量子阱（QW）到近端单层半导体量子点（QD）的非辐射福斯特型能量转移（ET）的速率。量子阱中不同的电子-空穴组态被认为是温度和激发电子-空穴密度的函数。理论上确定的ET率和量子阱辐射复合率的比较表明，取决于特定的条件下，ET率是可比的，甚至大于辐射复合率。这种高效的Forster ET有望用于实现ET泵浦的基于量子点的发光器件。
2005-02-14 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in coupled quantum dots
我们分析了各种声子辅助的机制，有助于激子量子比特的消相干的量子点系统耦合的Förster型转移过程。我们使用一个单声子辅助的Förster型转移过程模型，证明了量子比特态之间的载流子振荡导致相干性的显著损失和耗散。通过形变势和压电耦合，我们得到了激子量子比特与声学声子相互作用的弛豫时间和退相时间的显式表达式。我们比较了GaAs/AlGaAs材料系统的退相干时间与2 $\otimes$ 2二体混合激子量子比特系统的共现衰变的一半时间。我们扩展计算，以确定声子介导的相互作用对量子点系统的Berry相位的非幺正演化的影响。
2007-02-19 cond-mat.mes-hall
InAs three quantum dots as working substance for quantum heat engine
本文以三个InAs量子点为工作物质，研究电场和Forster机制下量子奥托热机的做功与纠缠行为，并揭示纠缠与热机性能之间的复杂关系。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exactly soluble model of resonant energy transfer between molecules
Förster的共振能量转移理论（FRET）预测了激子在分离分子之间传输的强度和范围。我们引入一个精确的可溶性模型FRET再现福斯特的结果，以及将量子相干性的影响。作为应用，该模型被用来分析由量子点和蛋白质细菌视紫红质组成的系统。
2012-03-08 cond-mat.mes-hall
Optically-gated resonant emission in single quantum dots
我们报道了相干驱动的单半导体量子点的共振辐射。我们证明了超弱非共振激光作为量子点共振响应的光门。我们表明，门激光器抑制库仑阻塞在共振发射淬灭的起源，和光选通量子点系统地表现为理想的两个层次的系统在这两个制度的相干和非相干共振发射。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall
Bistability of optically-induced nuclear spin orientation in quantum dots
我们证明了光泵半导体量子点中核自旋极化的双稳性是一个普遍的现象，在很宽的参数范围内。在实验中，这种双稳态通过电子塞曼分裂的滞后行为表现出来，作为泵浦功率或外部磁场的函数。此外，我们的理论预测，核极化可以强烈地影响点中的电荷动力学，导致平均点电荷的双稳态。
2007-05-01 cond-mat.mes-hall
Optically induced spin gates in coupled quantum dots using the electron-hole exchange interaction
我们提出了一种快速光诱导双量子位\textsc{c-phase}门，它位于一对耦合量子点中的两个自旋之间。在两个点上延伸的激发束缚态提供了有效的电子-电子交换相互作用。电子-空穴交换相互作用使门成为可能，它隔离了系统中的单个跃迁。当与适当的单量子比特旋转相结合时，这个门产生两个自旋的纠缠态。
2008-09-11 cond-mat.mes-hall
Entanglement and quantum state engineering in the optically driven two-electron double-dot structure
从理论上研究了双色共振脉冲作用下对称双点结构中两个相互作用电子的量子动力学。研究了两种不同脉冲设计下的状态矢量演化。结果表明，激光脉冲可以在局域于不同点的电子自旋之间产生有效的交换耦合。讨论了这种效应在量子信息处理（纠缠产生、量子态工程）中的可能应用。
2004-12-23 cond-mat.mes-hall
Decoherence-avoiding spin qubits in optically active quantum dot molecules
在半导体中，单个受限自旋的T2* 相干时间要么受到波动的磁环境（通过超精细相互作用）的限制，要么受到电荷波动（通过自旋轨道相互作用）的限制。我们证明，这两个限制可以同时克服使用两个交换耦合的电子自旋，实现一个单一的消相干避免量子比特。使用相干布居捕获，我们产生的光学活性量子点分子的单重态和三重态的相干叠加，并显示相应的T2* 可能超过200纳秒。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall
Optically-controlled logic gates for two spin qubits in vertically-coupled quantum dots
我们描述了垂直堆叠的双量子点中电子自旋之间的相互作用机制，该机制可用于受控的双量子比特操作。这种相互作用是由限制在双点内并在双点上离域的激子介导的。我们表明，相当于SQRT-SWAP门的门可以在比激子弛豫时间短得多的时间内获得，并且空穴混合和自发发射的负面影响不会严重影响这些结果。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Fidelity of optically induced single-spin rotations in semiconductor quantum dots in the presence of nuclear spins
我们研究了核自旋对半导体量子点中单电子自旋光致旋转的影响。我们考虑了电子自旋态之间的拉曼型光学跃迁，并考虑了Overhauser场的附加效应。我们用微扰理论在奥弗豪泽场中解析地计算了核自旋存在下绕特征轴转动的平均量子数，直到二阶。此外，我们计算的保真度使用数值平均的核场分布，包括任意阶的超精细相互作用。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall
Optically-controlled single-qubit rotations in self-assembled InAs quantum dots
我们提出了一个在InAs量子点中电子自旋的光学控制理论。我们展示了如何使用两个拉曼失谐的激光脉冲通过激发一个中间的trion态来获得任意的单量子比特旋转。我们的理论考虑了有限的平面内孔$g$ -因子和孔混合。我们表明，这样的旋转可以进行到高精度的脉冲持续几十皮秒。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Effect of detuning on the phonon induced dephasing of optically driven InGaAs/GaAs quantum dots
最近，纵向声学声子已被确定为拉比旋转测量单个InAs/GaAs量子点的基态激子的强度阻尼的主要来源。本文报道了在失谐激光脉冲作用下的强度阻尼Rabi转动实验，其结果对利用失谐激光脉冲对激子和自旋进行相干光控制具有指导意义。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
The role of phonons for exciton and biexciton generation in an optically driven quantum dot
对于半导体量子点在量子技术中的许多应用，量子点态的良好受控态制备是强制性的。由于量子点嵌入在半导体基质中，因此与声子的相互作用通常在制备过程中起主要作用。在这篇综述中，我们讨论了三个基本上不同的光学激发方案，可用于制备激子，双激子，和叠加态的声子的影响：共振激发导致拉比旋转的激子系统，激发啁啾脉冲利用绝热快速通过的效果，和非共振激发引起的声子辅助状态的制备。我们给出了一个概述的实验和理论结果显示的声子的作用，并比较性能的计划状态准备。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Measurement of the spin temperature of optically cooled nuclei and GaAs hyperfine constants in GaAs/AlGaAs quantum dots
电子和核自旋的深度冷却相当于实现接近100%的偏振度，并且是固态量子信息技术中的关键要求。虽然金刚石和SiC中的单个核自旋的极化达到99%或更高，但量子点中的核的极化被限制在60-65%。理论模型将这种限制归因于相干“暗”核自旋态的形成，但缺乏实验验证，特别是由于偏振度测量的准确性差。在这里，我们测量GaAs/AlGaAs量子点的核极化与高精度使用一种新的方法，使操纵核自旋状态的射频脉冲。观察到高达80%的偏振-迄今为止量子点光学冷却的最高报道。该值仍然不受核相干效应的限制。相反，我们发现，光学冷却的核很好地描述在一个经典的自旋温度框架。我们的研究结果为量子点电子自旋量子比特的进一步发展开辟了一条道路，其中介观核自旋系综的深度冷却用于实现长量子比特相干性。此外，GaAs超精细材料常数在这里首次实验测量。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall
Förster resonant energy transfer (FRET) with upconverting nanoparticles (UCNPs) as donors and quantum dots (QDs) as acceptors has been regarded as a promising tool for biosensing applications. In this work, we use time-resolved fluorescence spectroscopy to analyze the UCNP-to-QD FRET and we focus on the most relevant parameter of the FRET phenomenon, UCNP-QD distance. This distance is controlled by a nanometric silica shell around the UCNP surface. We theoretically reproduce the experimental results applying FRET theory to the distribution of emitting erbium ions in the UCNP. This simple model…
2018-05-25 cond-mat.mes-hall
Optically Active Quantum Dots in Monolayer WSe$_2$
半导体量子点已经成为实现量子信息处理的有希望的候选者，因为它们允许在静止自旋量子位和传播单光子之间的量子界面。与此同时，过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜由于其独特的能带结构，具有大的带隙和非零的Berry曲率而成为固态研究的前沿。在这里，我们报告的量子点的观察单层钨二硒化物的能量是20至100毫电子伏低于二维激子。二阶光子关联中的光子反聚束明确地证明了这些量子发射体的零维非谐性质。强烈的各向异性磁响应的空间局域化的发射峰强烈表明，辐射复合源于本地化的激子，继承其电子性质从主机TMD。大的$\sim$ 1 meV的零场分裂表明，量子点具有单重基态和各向异性限制最有可能引起的杂质或缺陷在主机TMD。范德华异质结的电控制和强大的自旋谷自由度使TMD量子点有望用于量子信息处理。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Ultralong-range radiative excitation transfer between quantum dots in a planar microcavity
研究了位于平面半导体微腔中心面上的两个量子点系统。通过求解Maxwell问题，我们证明了在长距离下，两个点之间的共振激发转移速率随距离$d$的变化衰减为$d^{-1/2}$.这种非常长距离的机制是由于微腔的漏模和导模，它们充当有效的辐射转移通道。在短距离，$d^{-3}$依赖的Förster机制，诱导的静电偶极-偶极相互作用，恢复。
2007-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Acoustically regulated carrier injection into a single optically active quantum dot
本文研究了用射频声表面波调节载流子注入单个InGaAs/GaAs量子点的情况。我们发现，在声学周期的程序的发射强度和时间的中性$(X^0)$和带负电荷的$(X^-)$激子的激光激发的时间。我们确定了基本的，两个少粒子状态的特征形成途径在时域实验中，并表明这两个激子物种可以形成与光泵或在以后的时间通过注入单电子和空穴“冲浪”声波。所有的实验观察是在良好的协议与计算的电子和空穴的轨迹在平面上的二维润湿层，这是动态调制的声致压电电位。两者合计，我们的研究结果提供了洞察的开始声电传输的电子和空穴和它们的转换到光域后，调节注入到一个单一的量子点发射器。
2013-06-25 cond-mat.mes-hall
Intrinsic bidirectional dynamic nuclear polarization by optically pumped trions in quantum dots
本文已被作者更新为：arXiv：1012.0060v1 [cond-mat.mes-hall]，标题为“通过量子点中的光激发空穴实现集体核稳定“
2011-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control of indirect excitonic qubits in optically driven quantum dot molecules
我们提出了一个在量子点分子中定义和操纵间接中性激子量子比特的光电方案。我们证明了相干动力学的间接激子弹性退相干效应，包括直接激子自发复合。对于具有大的点间间隔的分子，激子修饰光谱产生经常被忽视的空间间接激子状态之间的避免交叉。利用Feshbach投影方法提取了多能级激子组态的有效二能级系统哈密顿量。利用时间相关的电场扫描设计了量子比特态的绝热操纵。激子动力学产生的必要条件，量子比特初始化和近酉旋转的皮秒时间尺度，由系统内部动力学驱动。尽管激光激发、电荷隧穿和点间偶极-偶极相互作用的强烈影响，间接激子的有效弛豫时间比直接激子自发复合时间长得多，使得间接激子在更复杂的方案中成为潜在的基本量子比特。
2010-07-06 cond-mat.mes-hall
Fidelity of Optically Controlled Single- and Two-Qubit Operations on Coulomb-Coupled Quantum Dots
研究了库仑相互作用对两个库仑耦合量子点系统上量子门适用性的影响。我们计算的保真度为一个单一的和两个量子比特门和贝尔态的系统中的创建。辐射阻尼的影响也进行了研究。我们发现，应用基于库仑相互作用的量子门会导致显著的输入态相关的误差，这强烈依赖于库仑耦合强度。通过经由材料和外场参数优化库仑矩阵元素，可以达到$10^{-3}$范围内的误差率。辐射失相是一个更严重的问题，通常会导致更大的误差的顺序为$10^{-2}$考虑门。在产生最大纠缠贝尔态的特定情况下，即使在存在辐射退相的情况下，也可以实现$10^{-3}$范围内的错误率。
2010-09-07 cond-mat.mes-hall
Electrical control of near-field energy transfer between quantum dots and 2D semiconductors
我们研究了化学合成量子点（QD）和二维半导体之间的近场能量转移。我们制造的设备中，静电门控半导体单层二硫化钼（MoS 2）被放置在一个均匀的自组装层的核-壳CdSSe量子点。我们证明了从量子点到MoS 2的有效的非辐射Förster共振能量转移（FRET），并证明了MoS 2的激子吸收中适度的门诱导变化导致FRET速率的大（~500%）变化。这又允许QD光致发光强度的高达~75%的电调制。混合QD/MoS 2器件在小电压范围内操作，允许连续修改QD光致发光强度，并且可以用于选择性调谐在可见IR范围内发射的QD。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Tunable Raman Photons from a Single Quantum Dot
报道了单量子点的全光调谐拉曼荧光的观测结果。拉曼光子在光学驱动的λ系统中产生，该系统通过使单电子带电量子点经受Voigt几何形状的磁场来限定。将驱动激光器从共振中失谐，我们将拉曼光子的频率调谐约2.5 GHz。散射光子的数量和拉曼光子的线宽作为失谐的函数进行了研究。这里提出的研究可以形成一个新的技术研究在固态中的自旋浴相互作用的基础。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Few-electron spin qubits in optically active GaAs quantum dots
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Masaryk University（马萨里克大学）；Czech Metrology Institute（捷克计量研究所）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰·开普勒大学）；University of Sussex（萨塞克斯大学）
本研究提出以核自旋为非侵入式探针的自旋电流光谱技术，在低应变GaAs/AlGaAs外延量子点中实现近平衡探测，揭示了至多7个电子的能谱与多电子态特性，为光学活性量子点开辟少电子态新工作机制，可用于基础物理研究与高性能自旋量子比特研发。
2025-04-27 cond-mat.mes-hall
Three stage decoherence dynamics of electron spin qubits in an optically active quantum dot
由于缺乏对量子位退相干机制的详细理解，固体中离散量子态的控制及其在量子信息处理中的应用变得复杂。对于半导体量子点中的自旋量子比特，退相干的唯象模型目前认识到两个基本阶段;由于自旋量子比特在几乎静态但随机分布的超精细场周围的相干进动而导致的快速系综退相，以及由于复杂的多体相互作用效应引起的核自旋浴动力学而导致的自旋量子比特极化的不可逆弛豫的慢得多的过程。我们明确地表明，这种观点的退相干是大大简化，自旋量子位态的弛豫是由三个，而不是两个基本阶段。额外的阶段对应于在核自旋浴中发生的相干退相过程的效果，其表现为在中间时间尺度处中心自旋极化的相对快速但不完全的非单调弛豫。这一观察改变了我们对固态系统中电子自旋量子位退相干机制的理解。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall
We present the design for a novel type of dual-band photodetector in the thermal infrared spectral range, the Optically Controlled Dual-band quantum dot Infrared Photodetector (OCDIP). This concept is based on a quantum dot ensemble with a unimodal size distribution, whose absorption spectrum can be controlled by optically-injected carriers. An external pumping laser varies the electron density in the QDs, permitting to control the available electronic transitions and thus the absorption spectrum. We grew a test sample which we studied by AFM and photoluminescence. Based on the experimental da…
2021-03-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Dynamics of Charge Leakage From Self-assembled CdTe Quantum Dots
我们研究了嵌入场效应结构中的CdTe量子点系综中电荷的泄漏动力学。光激发的电子被存储，并通过适当的偏置脉冲的时间序列读出。我们监测的电子损失的动态，并发现泄漏的速率是强烈依赖于时间，我们归因于光学产生的电场相关的存储电荷。速率方程模型定量再现的结果。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Optically generated 2-dimensional photonic cluster state from coupled quantum dots
提出了一种利用两个耦合的量子点发光体产生二维偏振编码光子量子比特团簇态的方法。我们结合最近的建议[N]。H. Lindner和T. Rudolph，Phys. Rev. Lett. 103，113602（2009）]，从一个单一的点产生1维集群状态串，与一个新的建议，光学诱导条件相位（CZ）门之间的两个量子点。两个量子点之间的纠缠转化为两个光子团簇态串之间的纠缠。使用腔和波导的量子点的进一步对间耦合可以导致2维簇片。详细的误差分析表明，我们的建议是可行的，以目前的技术。最重要的是，发射的光子不需要具有相同的频率，因此对量子点的共振能量没有限制，这是此类光源的标准问题。
2010-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polariton assisted incoherent to coherent excitation energy transfer between colloidal nanocrystal quantum dots
本文研究光学微腔中两个纳米晶量子点间的能量转移，通过调节腔耦合强度实现从非相干Forster机制到相干机制的转变，并利用原子级计算与广义非马尔可夫量子Redfield方程揭示了极化激元辅助的相干能量转移动力学。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall
Collective Nuclear Stabilization by Optically Excited Hole in Quantum Dot
我们提出，在量子点的光激发重空穴可以驱动周围的核自旋进入一个静态的集体状态，导致显着延长的相干时间的电子自旋量子比特。这提供了一种通过环境控制来对抗退相干的一般范例，而不涉及量子信息处理中的活性量子比特。它也是最近两个实验[X. Xu等人，Nature 459，1105（2009）和C. Latta等人，5，758（2009）]。
2011-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Stark Effect and Dressed Excitonic States in a Mn-doped Quantum Dot
报道了半导体量子点中Mn自旋的自旋相关光学修饰态和光学斯塔克效应的观测结果。利用强激光场对Mn掺杂量子点中的真空-激子或激子-双激子跃迁进行了光修饰，并在光致发光中测量了所产生的光谱特征。我们证明了Mn原子的任何自旋态的能量可以独立地利用由控制激光诱导的光学斯塔克效应进行调谐。高分辨光谱揭示了Mn掺杂量子点的每个光学跃迁的Autler-Townes分裂依赖于功率、偏振和失谐。该实验展示了激子-Mn系统的完整光学共振控制。
2011-04-15 cond-mat.mes-hall
Measurement of the separation dependence of resonant energy transfer between CdSe/ZnS core/shell nanocrystallite quantum dots
在室温下研究了CdSe/ZnS纳米微晶量子点中两个共振基团之间相互作用的分离依赖性。使用近场扫描光学显微镜将一组单分散的~ 6.5nm直径的纳米辉沸石量子点（其附着到显微镜探针上）带到与沉积在固体浸没透镜上的~ 8.5nm直径的纳米辉沸石量子点组紧密接近。从光致发光、光致发光激发和吸收曲线以及能级的数值计算中提取的信息表明，大量子点的第三激发激子能级与小量子点的基态激子能级几乎匹配。当小量子点接近大量子点时，已经观察到小量子点光致发光信号的淬灭。平均而言，显微镜探针和固体浸没透镜之间的间隔在15-50 nm范围内变化。这两组量子点之间的跃迁概率计算为（2.60 × 10-47 m6）/R6，在实验获得的跃迁概率范围（0.70 × 10-47 m6）/R6 -（11.0 × 10-47 m6）/R6内。作为能量传递效率的标志，实验发现Förster半径在14-22 nm范围内。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall
Polaron-induced lattice distortion of (In,Ga)As quantum dots by optically excited carriers
我们报告的高分辨率的X射线衍射研究揭示的影响，载流子光学注入到（In，Ga）As量子点周围的GaAs晶体矩阵。我们发现一个四角晶格膨胀与增强的伸长率沿[001]晶轴是叠加在一个各向同性的晶格扩展。各向同性的贡献来自激发诱导的晶格加热证实了温度依赖性的参考研究。飞秒尺度上的四电子膨胀归因于被捕获在量子点中的载流子形成极化子。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically controlled phase gate for two spin qubits in coupled quantum dots
我们提出了一个可行的方案，在相邻的自组装量子点中的两个传导电子自旋量子比特之间实现光控相位门。点之间的相互作用是介导的隧穿的价空穴状态，这是激活，只有通过施加正确的偏振和频率的激光脉冲。结合空穴隧穿和泡利阻塞效应，我们得到了两个量子点的条件动力学，这是我们门操作的本质。我们的研究结果与最近一代垂直堆叠自组装InAs量子点明确相关，并表明通过避免意外动力学的设计，理论上可以在10 ps范围内实现门，保真度超过90%。因此，我们的提议为量子点中的超快量子逻辑的演示提供了一条可行的途径。
2015-05-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically tunable nuclear magnetic resonance in a single quantum dot
本文报道了用光学探测核磁共振（ODNMR）方法测量单个GaAs量子点中的小自旋系综。使用ODNMR，我们直接测量的非均匀骑士场从光激发的电子作用于原子核的点。由此产生的NMR峰的位移可以通过改变电子占有率和其自旋取向进行光学控制，并导致在高光激发下强烈不对称的线形。NMR线型的全光学控制将能够对点中的小群核自旋进行位置选择性控制。我们的计算还表明，非对称NMR峰线形可以提供信息的电子波函数的体积，并可用于测量纳米结构中的原子的非均匀分布。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single exciton emission from gate-defined quantum dots
利用在双量子阱上制作的栅控静电阱，我们可以实现一个光学活性和电压可调的量子点，它可以限制单个的、长寿命的、空间上间接的激子。我们研究了从多激子到单个间接激子的跃迁。在少数激子制度，我们观察到离散的发射线，反映了偶极激子间排斥和空间量子化的相互作用。量子点状态可通过栅极电压调节，并且采用磁场导致抗磁性移位。该方案引入了一个新的门定义的平台，用于创建和控制光学活性量子点，并打开了路线光刻定义的耦合量子点阵列与可调平面内耦合和电压控制的光学特性的单电荷和自旋状态。
2012-04-14 cond-mat.mes-hall
Quantum entanglement and information processing via excitons in optically-driven quantum dots
我们展示了如何光驱动耦合量子点可以用来制备最大纠缠贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格态。操纵产生这些高度纠缠态所需的选择性光脉冲的强度和持续时间为我们提供了处理基于固态的量子信息的关键要素。理论预测表明，在激子态的退相干发生之前，可以进行几百次单量子比特旋转和受控非门。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton Diffusion in a Quantum Dot Ensemble
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫理工大学）
该理论研究通过随机模拟与近似解析推导，探究圆形台面自组装量子点二维阵列中激子的Förster共振能量转移，量化扩散的三个时间阶段并发现激子幂律局域化现象。
2024-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted population inversion of a single quantum dot
我们提出了一种实现单个InGaAs/GaAs量子点布居数反转的方法，该方法由中性激子声子边带内调谐的激光脉冲驱动。反转是通过声子辅助弛豫的光学修饰态的快速热化来实现的。一个最大的激子人口为0.67 $\pm$ 0.06的测量为0.83毫电子伏的激光调谐到更高的能量和声子边带映射使用双色泵浦探测技术。我们的实验表明，根据理论，声子浴提供了额外的功能，光学驱动的量子点量子比特。
2014-09-07 cond-mat.mes-hall
Optically monitored nuclear spin dynamics in individual GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们报告的光学取向实验中的个人，应变自由GaAs量子点在AlGaAs液滴外延生长。圆偏振光激发产生强圆偏振的光致发光在4K。将自旋极化电子光学注入到点中引起动态核极化，其显著改变激子塞曼分裂（Overhauser移位）。我们表明，所产生的核极化是可接受的，并提出了一个直接测量的建立时间的核极化在一个单一的GaAs点在一秒的顺序。
2008-10-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-local nuclear spin quieting in quantum dot molecules: Optically-induced extended two-electron spin coherence time
我们证明了所有四个双电子自旋基态的InAs量子点分子（QDM）通过非本地抑制两个组成量子点（QD）的核自旋波动之间的相干性的扩展，而光学寻址只有上量子点跃迁。通过暗态光谱揭示了量子点之间的交换相互作用介导的核自旋锁定导致的长相干时间。线形分析提供了第一次测量的平静的奥弗豪泽场分布与减少核自旋波动。
2015-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast spin rotations by optically controlled geometric phases in a quantum dot
我们演示了通过在点中的光学跃迁的循环2pi激发的电荷可调InAs量子点中的电子的自旋态之一获得的几何相位的光学控制。在存在恒定的面内磁场的情况下，这些光学诱导的几何相位导致自旋围绕磁场轴的有效旋转，并且表现为由两个时间延迟的圆偏振光脉冲产生的自旋量子拍频信号中的相移。以这种方式生成的几何相位更一般地执行自旋相位门的作用，证明对于量子信息应用潜在地有用。
2010-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electrically-tunable hole g-factor of an optically-active quantum dot for fast spin rotations
我们报道了InGaAs量子点中单个空穴自旋在电场作用下的大g因子可调谐性。磁场位于面内方向x，即相干空穴自旋所需的方向。电场沿着生长方向z，并且在100 kV/cm的大范围内变化。电子和空穴的g-因子由高分辨率激光光谱与共振荧光检测确定。这与低电噪声环境一起提供了非常高质量的实验结果。空穴g因子g_xh与电场Fz成线性关系，dg_xh/dFz =（8.3 +/- 1.2）* 10^-4 cm/kV，而电子g因子g_xe与电场无关，dg_xe/dFz =（0.1 +/- 0.3）* 10^-4 cm/kV（对多个量子点取平均值）。用4 × 4 k.p模型很好地再现了g_xh对Fz的依赖关系，表明电场敏感性是由软空穴限制势、In浓度梯度和材料参数对In浓度的强烈依赖性共同引起的。空穴自旋的电场敏感性可以通过g-张量调制技术用于电驱动的空穴自旋旋转，并且基于这些结果，期望设想到高达~ 1GHz的空穴自旋耦合。
2014-12-13 cond-mat.mes-hall
Full coherent control of nuclear spins in an optically pumped single quantum dot
半导体量子点（QD）内的高度极化的核自旋诱导作用于电子自旋的高达几特斯拉或作用于空穴自旋的高达几百mT的有效磁场（Overhauser）。最近，这已被认为是一个资源的内在控制的量子点为基础的自旋量子位。然而，只能使用静态的长寿命Overhauser字段。在这里，我们演示了快速重定向微秒的时间尺度上的Overhauser场的顺序为0.5 T经历的单电子自旋在光泵GaAs量子点。这是通过短射频（rf）脉冲序列对10^3-10^4个光学极化核自旋的系综进行完全相干控制而实现的。这些结果开辟了一条道路，一类新的实验使用射频技术，以实现量子点中的高度相关的核自旋，如绝热退磁的旋转框架，导致亚微米K核自旋温度，快速绝热通道，和自旋压缩。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon induced Rabi frequency renormalization of optically driven single InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究光驱动拉比旋转的量子点激子跃迁之间的5和50 K，和脉冲面积高达$14π$。在高驱动场区，拉比旋转的衰减是非单调的，周期随脉冲面积减小而随温度增大。通过比较的激子-声子相互作用的弱耦合模型的实验，我们表明，所观察到的拉比频率的重整化诱导的纵向声学声子的浴中的波动，一种效果，这是一个声子类比的兰姆位移。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Self-assembled optically active quantum dot molecules (QDMs) allow the creation of protected qubits via singlet-triplet spin states. The qubit energy splitting of these states is defined by the tunnel coupling strength and is, therefore, determined by the potential landscape and thus fixed during growth. Applying an in-plane magnetic field increases the confinement of the hybridized wave functions within the quantum dots, leading to a decrease of the tunnel coupling strength. We achieve a tuning of the coupling strength by $(53.4\pm1.7)$ %. The ability to fine-tune this coupling is essential f…
2023-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Modelling exciton-phonon interactions in optically driven quantum dots
我们提供了一个独立的审查主方程的方法来模拟光学驱动的自组装量子点的声子效应。耦合的（准）两能级激子系统的声子导致耗散和退相，其速率取决于激发条件，量子点样品的固有特性，和它的温度。我们描述了几种技术，其中包括弱耦合主方程的激子-声子耦合微扰，以及那些基于极化子变换，可以保持有效的强声子相互作用。我们还考虑声子在改变量子点设备的光发射特性中的作用，概述了我们必须如何修改标准量子光学处理来考虑固态环境的存在。
2016-06-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Signatures of spin blockade in the optical response of a charged quantum dot
我们建立了带电半导体量子点中光激发电子和空穴的自旋阻塞模型。我们研究的情况下，量子点最初是一个单一的电子充电，然后填充一个额外的，光激发的电子空穴对，从而形成一个带电的激子（trion）。为了与最近的实验联系，我们模拟了一个光学泵浦探测装置，其中两个最低的量子点水平（s和p壳层）是光激发的。使用Lindblad主方程，我们计算了差分透射谱作为泵浦-探测时间延迟的函数。考虑到自旋守恒和自旋翻转带内弛豫过程，我们发现基态电子自旋的存在导致在短延迟时间内的光学自旋封锁，这是可见的差分传输的两个指数衰减之间的交叉。为了对未来的实验做出预测，我们还研究了自旋阻塞对外部磁场的依赖性。
2011-12-23 cond-mat.mes-hall
Strong Hyperfine-Induced Modulation of an Optically-Driven Hole Spin in an InAs Quantum Dot
与电子相比，InAs量子点中的空穴具有明显较弱的超精细相互作用，这导致较少的核自旋退相。因此，许多最近的研究表明，核自旋是不重要的空穴自旋动力学相比，电场波动。我们表明，空穴超精细相互作用可以通过核反馈效应对空穴自旋相干测量产生强烈的影响。核极化是通过一个独特的过程产生的，该过程依赖于空穴超精细相互作用的各向异性和核自旋的相干旋进，从而在核旋进频率处产生强调制。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
A 3D topological insulator quantum dot for optically controlled quantum memory and quantum computing
提出了由三维拓扑绝缘体（TI）材料PbTe/Pb $_{0.31}$ Sn $_{0.69}$ Te构成的球形核-体异质结构量子点（QD）的模型，在界面处存在束缚无质量态和螺旋Weyl态，并且在所有三维空间都受到限制.束缚态的数量可以通过调整量子点的大小以及核心和体能隙的大小来控制，这决定了限制势。我们证明，这样的束缚外尔态可以实现量子点的尺寸为几个纳米。我们确定了自旋锁定和Kramers对，这两个3D TI的标志。与拓扑平凡的半导体量子点相比，3D TI量子点中的受限无质量Weyl态位于量子点的界面处，并且在能谱中表现出镜像对称性。我们发现严格的光学选择规则满足的带间和带内跃迁依赖于极化的电子-空穴对，因此引起法拉第效应由于泡利不相容原理。我们证明了半经典法拉第效应可以用来读出自旋量子存储器。当3D TI QD嵌入腔内时，单光子法拉第旋转提供了利用3D TI QD实现光学介导的量子隐形传态和量子信息处理的可能性，其中量子位由3D TI QD中的电子-空穴对、单电子自旋或单空穴自旋定义。值得注意的是，带间和带内跃迁的结合产生了高达450德拜的大偶极矩。因此，在$10\:μ$ m左右的红外波长范围内，对于$Q\approx10^{4}$的腔品质因数，可以达到强耦合范围。
2013-06-01 cond-mat.mes-hall
Deterministic entanglement between a propagating photon and a singlet--triplet qubit in an optically active quantum dot molecule
双电子带电自组装量子点分子具有避免退相干的单重态-三重态量子比特子空间和有效的自旋-光子界面。我们证明了发射事件后，发射的光子和自旋量子比特之间的量子纠缠。我们测量了与完全纠缠态的重叠为$69.5\pm2.7\,\%$，超过了证明系统密度矩阵不可分性所需的$50\,\%$阈值。光子量子比特被编码在两个光子状态中，其能量差大于现有探测器的定时分辨率。我们设计了一种新的外差检测方法，使这样的光子颜色量子比特沿布洛赫球上的任何方向的投影测量。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optically induced coherence effects in `artificial atoms and molecules'
使用主方程的方法在“人造原子和分子”的相干和非相干动力学的描述，我们提出了一个理论分析的情况下，强激光场导致明显的载流子态的重正化。这种增强的光-物质相互作用允许固态实现迄今为止只能在原子系统中观察到的效应。两个典型的例子将被提出：首先，我们将展示如何利用两个强激光脉冲在耦合的量子点中实现载流子态的稳健和高保真的布居转移;其次，我们将讨论在非均匀加宽的量子点样品中观察自诱导透明的可能性，这种现象是强激光脉冲传播而不会遭受重大损失。
2002-04-22 cond-mat.mes-hall
