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
Trion quantum coherence in site-controlled pyramidal InGaAs quantum dots
Department of Physics, University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学物理系);Sussex Centre for Quantum Technologies, University of Sussex(苏塞克斯大学苏塞克斯量子技术中心);Tyndall National Institute, University College Cork(科克大学学院廷德尔国家研究所)
研究利用先进光学技术实现了金字塔形InGaAs量子点中三重态到基态的超快相干控制,展示了其在量子信息处理中的潜力。
2026-01-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comparison of EIT schemes in semiconductor quantum dot structures: Impact of many-body interactions
我们研究了多体相互作用对通过电磁诱导透明量子点中实现的群速度减慢的影响,使用三种不同的耦合探针方案(分别为梯形,V和λ)。我们发现,对于所有的计划,多体相互作用的慢光特性有重要的影响。在Lambda和V方案的情况下,实现慢光所需的最小耦合功率被多体相互作用显著降低。发现V型方案通常是优选的,这是由于载流子在能量空间中的有利再分布。
2009-04-29 cond-mat.mes-hall
Scalar Spin Chirality from Dissipative Pumping and Lamb-Shift Precession
China Agricultural University(中国农业大学);Renmin University of China(中国人民大学)
该研究针对三角三量子点中循环电流随偏置反转的不明起源,提出耗散隧穿制备轨道赝自旋、虚拟电荷涨落产生兰姆场的机制,通过储库诱导的轨道 Hanle 效应将轨道极化转化为标量自旋手性,经层级计算验证了低偏置反转与手性进动的特性。
2026-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory and design of quantum light sources from quantum dots embedded in semiconductor-nanowire photonic crystal systems
我们介绍了一种新的平台,用于实现芯片上的量子电动力学使用光子晶体波导结构组成的周期性纳米线阵列与嵌入半导体量子点作为量子光源。这些基于波导的结构,现在可以制造具有优异的精度,被发现产生波导Purcell因子超过100和片上β因子高达99%。我们研究了光子晶体波导和有限尺寸结构的基本光学性质,使用光子能带结构计算和严格的格林函数计算,使我们能够获得模式特性和光子态的局域密度。与基于平板的光子晶体的比较也作出了,我们强调了在纳米线系统的关键优势,包括潜在的,以尽量减少非本征散射损失,并产生高的理论Purcell因子和β因子的芯片上。我们还表明,这些结构表现出丰富的光子兰姆位移在宽带频率。
2014-11-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Effect of interdiffusion and quantum confinement on Raman spectra of the Ge/Si(100) heterostructures with quantum dots
利用拉曼散射研究了分子束外延生长的自组织Ge/Si量子点的声子模。结果表明,在{λ}3价带和{λ}1导带(跃迁E1和E1+{Delta}1)之间的激子激发下,Ge-Ge和Si-Ge振动模显著增强,这使得可以从极小体积的Ge,甚至从一层厚度为~ 10 A的量子点中观察到拉曼散射光谱。结果表明,Si从Si间隔层扩散到Ge量子点中形成Ge_ xSi_{1-x}固溶体,并估算了Si的浓度。结果表明,由于声子尺寸限制效应,Ge-Ge模的频率随Ge层厚度从10埃减小到6埃而减小10 1/cm。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Designing frequency-dependent relaxation rates and Lamb shift for a giant artificial atom
在传统的量子光学中,研究原子与光在光学频率下的相互作用,与光的波长相比,原子可以近似为点状。到目前为止,这种关系也适用于由超导电路或量子点制成的人造原子,与微波辐射相互作用。然而,最近和正在进行的实验使用表面声波表明,一个单一的人工原子可以耦合到玻色子场在几个点波长分开。在这里,我们从理论上研究这种类型的系统。我们发现,多耦合点引起的频率依赖性的原子和它的环境之间的耦合强度,也在原子的兰姆位移。频率依赖性由耦合点坐标的离散傅立叶变换给出,因此可以设计。我们讨论了这种现象的一些可能的应用,包括可调谐耦合,单原子激光,和其他效果,可以通过设计在一个多能级原子的不同跃迁的相对耦合强度来实现。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interfacing single photons and single quantum dots with photonic nanostructures
光子纳米结构提供了剪裁光与物质之间相互作用的手段,并且在过去的十年中见证了这一主题的巨大实验和理论进展。特别是,与半导体量子点的结合已被证明是成功的。本文综述了光子纳米结构中单量子点中激子的量子光学。在集成光子纳米结构中设计光-物质相互作用强度的能力使得能够进行一系列基本量子电动力学实验,例如,自发发射控制、修改的兰姆位移和增强的偶极-偶极相互作用。此外,高效的单光子源和巨光子非线性可以实现与光子量子信息处理的直接应用。综述总结了光子发射的一般理论框架,包括退相过程的作用,并将其应用到当前感兴趣的光子纳米结构,如光子晶体腔和波导,介电纳米线和等离子体波导。所介绍的概念通常适用于量子纳米光子学,并且在很大程度上也适用于其他量子发射体,例如分子、氮空位中心或原子。最后,讨论了量子信息处理的研究进展和应用前景。
2014-10-16 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Adiabatic almost-topological pumping of fractional charges in non-interacting quantum dots
我们用精确的方法从理论上证明了当点-库耦合从弱到强被驱动时,在单能级非相互作用量子点中分数电荷的抽运。在许多周期上平均的泵浦电荷被量化为每个周期一个电子的分数,由兰姆位移与能级加宽的比率确定;该比率由储层能带结构施加。对于均匀的态密度,每个周期泵浦半个电子。我们称之为“绝热几乎拓扑泵浦”,因为泵浦的Berry曲率在参数空间中是尖锐的。因此,只要泵浦轮廓不接触峰值,泵浦电荷仅取决于轮廓围绕峰值缠绕多少次(直到指数小的校正)。然而,该拓扑结构不能防止非绝热校正,其随泵浦速度线性增长。在一个极限中,峰值变成δ函数,因此分数电荷的绝热泵浦变成完全拓扑的。我们的研究结果表明,量子化的绝热泵浦电荷在一个分数的电子不需要分数粒子或其他奇异的物理。
2019-09-11 cond-mat.mes-hall
Quantum dot optomechanics in suspended nanophononic strings
研究了悬浮纳米声子弦中量子点与弯曲力学模式的光-机耦合。所研究的设备的设计和单片制造的(Al)GaAs异质结。频率范围在$f$ =250 MHz至400 MHz之间的射频弹性波作为瑞利表面声波在未图案化的衬底上生成,并且作为兰姆波注入纳米声子弦中。纳米声子弦内的量子点表现出15倍增强的光机械调制相比,那些动态应变的瑞利表面声波。详细的有限元模拟的纳米声子弦的声子模式谱确认,所观察到的调制产生的价带变形势耦合通过剪切应变。相应的光机耦合参数被量化为$0.15 \mathrm{meV nm^{-1}}$。该值超过了振动纳米棒在100倍更高频率下报告的大约一个数量级。使用该值,从实验观察到的调制推导出10 nm范围内的导出垂直位移。这些结果代表了一个重要的一步,创造大规模的光机械电路接口的单光学活性量子点与光学和机械波。
2019-08-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Mechanisms of Afterglow and Thermally Stimulated Luminescence in UV-irradiated InP/ZnS Quantum Dots
本文首次研究紫外辐照 InP/ZnS 量子点在 7-340 K 的余辉与热释光,揭示载流子经铟、磷悬挂键缺陷复合及热激活与隧穿机制,并测得陷阱激活能约 26-31 meV,为光电子与传感器应用提供新途径。
2025-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Control of Quantum-Dot Spins with Cyclic Optical Transitions
Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);Department of Physics, TU Dortmund University(多特蒙德工业大学物理系);Department of Engineering Science, University of Oxford(牛津大学工程科学系);Institute of Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University(约翰内斯·开普勒大学半导体与固态物理研究所);EPSRC National Epitaxy Facility, University of Sheffield(谢菲尔德大学EPSRC国家外延设施);Université Côte d’Azur, CNRS, CRHEA(法国蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、高能物理与应用化学研究中心)
通过利用光空穴混合实现高度不对称的Λ系统,并补偿差分斯塔克位移与核自旋冷却,在法拉第构型下对电子自旋量子比特实现了97.4%的π脉冲对比度,同时保持471(50)的循环性,适用于量子中继技术。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multi-Photon Lasing Phenomena in Quantum Dot-Cavity QED
Indian Institute of Technology Mandi(印度理工学院曼迪分校)
本研究探讨量子点-腔QED系统中多光子激光现象,通过极化子变换主方程和量子激光理论,分析了不同量子点结构和耦合腔体下的多光子发射机制及非经典光源特性。
2025-12-15 cond-mat.mes-hall quant-ph