Multiple Rabi rotations of trions in InGaAs quantum dots observed by photon echo spectroscopy with spatially shaped laser pulses
我们研究了自组装InGaAs量子点系综中强度依赖的光子回波中产生的拉比旋转。为了实现一个均匀的强度分布内的激发合奏，我们引入平顶强度分布的皮秒激光脉冲。这使我们能够克服拉比旋转的阻尼所施加的拉比频率的空间不均匀性的高斯激光分布。利用光子回波偏振仪，我们区分了激子和氚子系综的相干光学响应。在这里，我们证明了量子点的光致充电导致在共振激发下的中性量子点的数量显着减少，具有超过$\fracπ{2}$的区域的强光脉冲。当重聚焦脉冲的面积增加到5.5 $π$时，trion系综显示出稳健的拉比旋转。我们分析了剩余的拉比旋转衰减的理论模型的激发诱导退相，不均匀性的偶极矩，耦合到声学声子。后者被确定为主导机制，导致在所涉及的光脉冲的行动过程中的光学相干性的损失。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
A simple variational quantum Monte Carlo-effective mass approach for excitons and trions in quantum dots
提出了一个计算半导体量子点中中性激子和带电激子的基态能量的计算模型。该模型是基于变分量子蒙特卡罗方法和有效质量哈密顿。通过迭代牛顿-拉普森过程，最小化局部能量，和（可选）随机游走器的并行化，可以在标准台式计算机中获得约束能和库仑结合能的快速和准确的估计。为了说明该模型的范围，我们提供了Fortran程序和说明性计算的胶体CdSe纳米片与大的横向尺寸和介电约束，其中电子相关性很强。计算结果与精确变分法计算结果进行了比较，在计算效率上大大优于组态相互作用计算结果。
2020-09-21 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
Fine structure and magneto-optics of exciton, trion, and charged biexciton states in single InAs quantum dots emitting at 1.3 um
我们提出了一个详细的调查个别InAs量子点（QD）的光学特性的金属有机化学气相沉积生长，在电信窗口约1300 nm的低温发射。使用显微光致发光（PL）光谱，我们已经确定了中性，带正电，带负电的激子和双激子状态。随温度变化的测量揭示了由于载流子扩散率的差异引起的点充电效应。我们观察到一个显着的线性偏振分裂的中性激子和双激子线（~250微电子伏特），导致在量子点结构的不对称性。这种不对称性还导致激发态的混合，这表现在带电双激子发射的精细结构和极化中;从该数据中，我们获得各向异性和各向同性电子-空穴交换能之间的比值为（Δ 1）/（Δ 0）= 0.2- 0.5。磁光致发光光谱已被用来研究各种激子复合物的抗磁响应和塞曼分裂。我们发现激子，正双激子和负双激子之间的g因子的显着变化，这也是由于各向异性效应和电子和空穴波函数的横向范围的差异。
2005-10-07 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构，通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程，发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态，并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
Long-range exchange interaction controls the fine structure of excited trion states in semiconductor quantum dots
Ioffe Institute（约费研究所）
该研究建立了半导体量子点中带电激子的电子-空穴长程交换相互作用微观理论，推导了对应模型的哈密顿量，解释了激发三激子的精细结构及偏振相关光谱，为相关光谱解读提供了框架。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Stimulated Raman spin coherence and spin-flip induced hole burning in charged GaAs quantum dots
相干非简并差分透射光谱中的高分辨率光谱烧孔（SHB）揭示了带负电荷量子点系综中的自旋-三振子动力学。在Voigt几何中，受激拉曼自旋相干在三子光谱空穴的顶部产生斯托克斯和反斯托克斯边带。在零失谐处的一个非常窄的尖峰的突出特征来自自旋布居脉动动力学。这些SHB功能确认相干电子自旋动力学在带电点，和线宽揭示自旋光谱扩散过程。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall
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
Optical Aharonov-Bohm Effect on Wigner Molecules in Type-II Semiconductor Quantum Dots
在空穴被限制在量子点内部，电子被限制在围绕量子点的环形区域的II型半导体量子点中，我们从理论上研究了三电子和双激子的磁致发光。首先，我们证明了三电子和双激子中的两个电子彼此强烈相关，形成了维格纳分子：由于电子的相对运动被冻结，它们表现为一个复合粒子，其质量和电荷是单个电子的两倍。因此，三电子和双激子的能量作为磁场的函数以单电子Aharonov-Bohm振荡的一半周期振荡。接下来，我们评估光致发光。在多体基态跃迁时，峰位和峰高都是不连续变化的，这意味着可能通过光学实验观察到Wigner分子。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Coherent Manipulation of Trions in Site-Controlled Nanowire Quantum Dots
基于固态平台的大规模量子处理器的物理实现受益于定位在规则阵列中的量子比特的实现。自组装量子点被公认为量子光学和量子信息处理的有前途的候选者，但它们是随机定位的。另一方面，位点控制的量子点生长在预定义的位置，但尚未被充分开发以用作量子信息处理的平台。在这封信中，我们演示了由带电的位控纳米线量子点的单自旋/三振子态形成的量子比特的全光学超快完全相干控制。我们的研究结果表明，纳米线中的位点控制量子点是带电激子量子比特的有前途的宿主，并且这些量子比特可以以与随机定位的量子点样品中所证明的相同的方式被干净地操纵。我们的研究结果表明，在过去15年中进行的许多相关激子量子比特实验可能在更具可扩展性的站点控制系统中工作得很好，这使得它们非常有希望实现量子硬件。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomistic theory of electronic and optical properties of InAsP/InP nanowire quantum dots
我们在这里提出了一个原子理论的电子和光学性质的六角InP量子点的InP纳米线在纤锌矿相。这些自组装量子点的独特之处在于它们的高度、形状和直径是众所周知的。使用结合价力场，紧束缚，和组态相互作用的方法，我们进行原子计算的单粒子状态和激子，双激子和三电子复合物以及发射光谱作为量子点的高度，直径和作为与P浓度的函数。用从头算方法计算了纤锌矿晶相InAs和InP的原子紧束缚参数，并通过经验带隙进行了修正.低能电子和空穴态形成类似于抛物或圆柱量子限制的电子壳层，仅受六边形对称性和As涨落的微弱影响。激子，trions和双激子的发射线的相对排列同意的InAs/InP点的锌相的双激子和正trions只有弱结合。As原子的随机分布导致了单粒子态和谱线的点到点的几个meV的波动。由于六角InAsP纳米线量子点的高度对称性，发现激子精细结构分裂很小，与实验一致，大约为几个$μ$ eV，具有显著的随机波动。
2019-10-18 cond-mat.mes-hall
Resonant Tunnelling through InAs Quantum Dots in Tilted Magnetic Fields: Experimental Determination of the g-factor Anisotropy
我们已经确定了Landé因子g* 的自组织InAs量子点使用共振隧穿实验。在平行于生长方向z施加磁场的情况下，我们发现对于所研究的特定点，g*_ \parallel = 0.75。当磁场从生长轴倾斜θ时，g* 逐渐增加直到值g*_ \perp = 0.92，此时B \perp z。它的角度依赖性被发现遵循的唯象行为g*（θ）= \sqrt{(g*_\parallel cos(theta)^2 + (g*_\perp sin(theta)^2}。
2000-09-22 cond-mat.mes-hall
A Simple Shell Model for Quantum Dots in a Tilted Magnetic Field
本文提出了一个量子点模型，研究了在任意方向均匀磁场作用下，三维谐振子势中少数电子的运动。通过求解经典问题得到了谱和波函数。费米系统的基态是通过最小化总能量得到的。从这个依赖的平衡形状的量子点的电子数，磁场参数和板厚被发现。
1997-04-26 cond-mat.mes-hall
Charged excitons and biexcitons in laterally coupled InGaAs quantum dots
本文给出了激子、正、负三重子（X \pm）、正、负四重子（X 2 \pm）和双激子的原子经验赝势计算和组态相互作用的结果。所研究的结构是在横向电场下嵌入GaAs中的横向排列的InGaAs量子点分子。激子相当简单的能量在带电准粒子的情况下变得更加复杂，但仍然容易处理。负三振子谱在目前可用的场范围内显示四个反交叉，而正三振子显示两个。反交叉的幅度揭示了载流子隧穿过程中的多体效应，这应该是实验上可以达到的。
2010-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stimulated and spontaneous optical generation of electron spin coherence in charged GaAs quantum dots
报道了通过中间带电激子（trion）态相干光激发带电GaAs量子点的基态电子自旋极化。相干光场用于产生和检测带电量子点的自旋基态之间的拉曼自旋相干性。测量的自旋退相干时间，这可能是有限的自旋系综的性质，在零场接近10纳秒。我们还表明，量子拍频中的拉曼自旋相干性不仅是由通常的受激拉曼相互作用引起的，而且也是由两个激发态同时自发辐射衰减到两个自旋态的相干组合引起的。
2005-06-10 cond-mat.mes-hall
The strong modulation limit of excitons and trions in moiré materials
弱掺杂的二维材料的光学性质主要由强激子和激子的吸收和发光特性决定。在这篇文章中，我们研究了在强莫尔调制势的限制下，半导体异质双层膜中的莫尔图案对激子和trion态的影响，评论了与半导体量子点中激子和trion的情况相比的相似性和差异性。我们讨论了利用光学特性作为莫尔材料的定量探针的策略，以及利用莫尔材料设计独特的光发射器的前景。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trion-mediated quantum operations on a double-dot charge qubit
NRC “Kurchatov institute”（库尔恰托夫国立研究中心）
该研究提出利用激光脉冲将电荷量子比特态转换为三子态以恢复共振隧穿，实现高速可靠的单量子比特正交旋转操作。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Emission spectrum of quasi-resonant laterally coupled quantum dots
计算了一对横向耦合的近简并能级InGaAs量子点中中性激子和带电激子的发射光谱。随着点间距离的减小，发射光谱发生许多变化，这些变化可用作分子耦合的指示。与中性激子的隧道耦合相比，trions的隧道耦合更强。
2011-10-11 cond-mat.mes-hall
Trions Stimulate Electronic Coupling in Colloidal Quantum Dot Molecules
本文通过k·p理论与组态相互作用计算，提出利用正三激子恢复胶体CdSe/CdS量子点二聚体中的电子离域，从而增强电子耦合，并有望在室温下实现量子纠缠。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall
Charging dynamics of single InAs quantum dots under both resonant and above-band excitation
我们研究了在共振激发下外延生长的InAs量子点在有和没有额外的低功率带上激发下的充电动力学。从带电激子（trion）跃迁的时间分辨共振荧光记录为上述带激发调制开和关。由于带上激发的影响，荧光强度随着量子点从带电到中性再变回带电而变化。我们拟合的瞬态时间分辨共振荧光模型，代表充电和中和过程。瞬态的时间依赖性表明，俄歇复合的共振激发trions是主要负责的带电状态时，上述带激发是关闭的中和。以上带激发的添加恢复了来自三振子跃迁的共振荧光信号。我们的结论是，上述波段的激光激发电荷弛豫到束缚态的量子点通过两个不同的电荷输运过程。捕获的电荷使QD返回到其初始电荷状态，并允许共振激发三子跃迁。一个电荷输运过程的时间依赖性是一致的弹道输运的载流子激发非本地的量子点通过上述带激发。我们把第二个电荷传输过程归因于载流子迁移，通过随机收集的弱结合位点，导致亚扩散样动力学。
2018-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stark effect on the exciton complexes of individual quantum dots
利用有效质量模型，对嵌入pn结中的单个自组装量子点（QD）中形成的激子复合物的发射光谱进行了理论研究.计算了不同电场强度和方向下的粒子库仑相互作用、电子-空穴重叠和激子复合物的跃迁能。在激子、三重子和双激子中都观察到了红移和蓝移。斯塔克效应可用于控制嵌入微腔中的单个量子点的自发发射率。
2005-10-17 cond-mat.mes-hall
Optical control and decoherence of spin qubits in quantum dots
讨论了半导体量子点中全光自旋控制的各种方法。我们提出了不同的方式旋转一个单一的限制电子自旋的光耦合到一个trion状态。我们还讨论了通过双光子跃迁控制受限激子偏振的方法。最后，我们分析了声子诱导退相干对这些光学自旋控制协议保真度的影响。
2007-06-02 cond-mat.mes-hall
Spin beats in the photoluminescence polarization dynamics of charged excitons in InP/(In,Ga)P quantum dots in presence of nuclear quadrupole interaction
研究了磁场作用下InP/In $_{0.48}$ Ga $_{0.52}$ P量子点中带正电（X $^{+}$）和带负电（X $^{-}$）激子的自旋动力学.我们发现，所研究的系统的一个特征是核四极相互作用的存在下，这导致稳定的核和电子自旋的量子点在零外部磁场。详细地，核四极相互作用导致沿着四极轴的奥弗豪泽场的钉扎，该四极轴靠近异质结构的生长轴。只有当驻留电子被限制在量子点中时，即对于X $^{-}$ trion光激发，才观察到核效应。X $^{-}$和X $^{+}$ trion对光致发光的贡献以及四极相互作用的存在显著地影响Voigt磁场中的光学取向的动力学。在动态核自旋极化的光致发光极化的时间演化的情况下，拟合的形式描述的电子自旋弛豫在“冻结”的核场波动。在大于60 mT的较大外磁场中，理论与实验符合较好。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束（二阶相关值g^2（0）=0.16）和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射，并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Spin inertia and polarization recovery in quantum dots: Role of pumping strength and resonant spin amplification
自旋惯性测量是研究半导体纳米结构中长时间自旋弛豫过程的一种新的实验工具。我们发展了量子点中电子和空穴自旋惯性效应的理论。我们考虑了自旋取向的短光脉冲与任意的脉冲面积和失谐的trion共振。在量子点的基态和激发态中考虑了与外部纵向磁场的相互作用和与核自旋浴的超精细相互作用。我们分析了自旋惯性信号如何依赖于磁场（极化恢复）和泵浦脉冲的螺旋度的调制频率以及它们的功率和失谐。特别是，我们阐述了如何接近饱和极限的自旋极化影响的测量。自旋惯性测量的定量描述将使自旋动力学参数的确定，如自旋弛豫时间在基态和激发态和超精细相互作用的参数。最后，我们预测的共振自旋放大的出现，由于横向分量的核自旋波动，这表现为作为纵向磁场的函数的自旋极化的振荡本身。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Electron-nuclei spin dynamics in II-VI semiconductor quantum dots
本文报道了调制掺杂的单电子CdTe/ZnTe量子点中光致核自旋极化的动力学性质。在光致发光激发光谱中识别了热trion（在$P$ -壳层中具有电子的带电激子$X^-$）的精细结构。当量子点处于比热三重态更高的激发能量时，在时间分辨光抽运实验中观察到光致发光的负极化率、驻留电子的光抽运和动态核自旋极化（DNSP）的建立. $X^-$发射的极化率的时间和磁场依赖性允许探测光泵激状态中DNSP形成的动力学。我们证明了使用时间分辨的测量，在B= 0 T的DNSP的创建有效地防止纵向自旋弛豫所造成的波动的核自旋浴的电子。DNSP在高激发强度下建立在微秒范围内。在$B=0T$处观察到DNSP的约10微秒的弛豫时间，并且在几毫特斯拉的磁场下显著增加。我们讨论的机制负责在这个系统中的稀释核自旋的快速初始化和放松。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall
Coherent population trapping combined with cycling transitions for quantum dot hole spins using triplet trion states
在量子点中，光学自旋旋转和循环跃迁的测量通常是不相容的，这给量子信息应用带来了一个基本问题。在这里，我们表明，对于一个洞自旋这个问题可以解决使用一个trion与一个洞在一个激发轨道，其中强自旋轨道相互作用倾斜的自旋。然后，一个特定的三重态形成一个双$Λ$系统，即使在法拉第磁场中，我们用它来证明快速空穴自旋初始化和相干布居捕获。最低的三振子跃迁仍然强烈地保持自旋，从而将快速光学自旋控制与用于自旋读出的循环跃迁相结合。
2020-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Electrical control of optical orientation of neutral and negatively charged excitons in n-type semiconductor quantum well
我们报道了一个巨大的电场引起的n型GaAs/AlGaAs量子阱中激子自旋取向的增加。它与光致发光光谱中带负电荷的激子（trions）的形成密切相关。在中性重空穴激子的共振激发下，激子和trion的极化随着在PL光谱中的窄激子-trion偏置跃迁内的电子的电注入而显著增加，这意味着每伏特200%的极化灵敏度。这种效应是由包含驻留电子的量子阱界面波动（所谓的“自然”量子点）非常有效地捕获中性激子引起的。
2006-09-14 cond-mat.mes-hall
Quantum limit for nuclear spin polarization in semiconductor quantum dots
最近的一个实验[E。A. Chekhovich等人，物理修订版信函104，066804（2010）]已经证明，通过利用重空穴和三电子态之间的光学禁戒跃迁，可以在自组装量子点中实现高核自旋极化。然而，一个完全极化的状态并没有达到预期的经典速率方程。在这里，我们从理论上研究这个问题的帮助下的量子主方程，我们证明，一个完全极化的状态不能实现由于形成的核暗态。此外，我们发现最大偏振度依赖于量子点的结构特性。
2014-05-08 cond-mat.mes-hall
Auger recombination in self-assembled quantum dots: Quenching and broadening of the charged exciton transition
在量子点（QD）中，俄歇复合是一种非辐射过程，其中电子-空穴复合能量被转移到另外的载流子。它主要是在胶体量子点中研究的，其中俄歇复合时间在ps范围内并且有效地猝灭光发射。另一方面，在自组装量子点中，俄歇复合对光学性质的影响通常被忽略，假设它被其他过程如自旋和电荷波动所掩盖。在这里，我们使用时间分辨共振荧光来分析俄歇复合及其对单个自组装量子点的光学性质的影响。从激发功率依赖的测量，我们发现一个很长的俄歇复合时间约为500纳秒和约80%的trion跃迁的淬火。此外，我们观察到的trion过渡线宽的扩大高达两个因素。与基于速率方程的模型，我们能够确定隧道和俄歇速率之间的相互作用的基本机制，降低强度和线宽的加宽。这表明，自组装量子点可以作为一个理想的模型系统来研究如何电荷重新捕获过程中，周围的限制载流子的能带结构，影响俄歇过程。我们的研究结果不仅与改善最近进入消费市场的基于胶体QD的发射体和染料的发射特性有关。它们也对更有远见的应用感兴趣，例如基于自组装量子点的量子信息技术。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall
Hybrid acousto-optical spin control in quantum dots
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫理工大学理论物理研究所）
本研究提出了一种混合声光自旋控制方法，通过光学和声学耦合实现高保真度的自旋旋转，适用于片上量子混合系统。
2025-12-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic structure of InP/ZnSe quantum dots: effect of tetrahedral shape, valence band coupling and excitonic interactions
Universitat Jaume I（豪梅一世大学）
研究通过多带k·p理论分析了InP/ZnSe量子点的能级和光学跃迁，发现四面体结构、价带耦合和激子相互作用影响其电子结构，大尺寸量子点中出现违反角动量选择规则的跃迁，库仑相互作用主导了三重态的束缚特性。
2025-12-09 cond-mat.mes-hall
Optical initialization of hole spins in p-doped quantum dots: orientation efficiency and loss of coherence
本文研究了最近提出的利用亚皮秒圆偏振激光脉冲耦合三电子态实现$p$掺杂量子阱或量子点系统空穴自旋初始化的方案。我们分析了自旋初始化的效率，并预测了由于脉冲激发本身以及声子诱导的自旋退相而导致的固有自旋相干损失，两者都发生在驱动激光脉冲的时间尺度上。我们发现，所实现的取向效果的程度的比例不依赖于脉冲面积，但对温度和失谐敏感。确定了最佳激励参数。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall
Charge control in laterally coupled double quantum dots
研究了在GaAs（001）衬底上生长的沿[110]晶向横向排列的InAs双量子点的电学和光学性质。研究了发射光谱随沿量子点对互轴施加的横向电场的变化。限制电子的数量可以控制与外部偏压导致急剧的能量变化，我们用来确定从中性和带电激子复合物的发射。这些电子的量子隧穿，提出了解释的trion发射线的相反顺序相比，在我们的系统中的激子。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall
Temporal sorting of optical multi-wave-mixing processes in semiconductor quantum dots
利用多波混频过程实现光发射体系综的相干控制是实现高容量光量子存储器和信息处理器件的关键。在这种情况下，放置在光学微腔中的半导体量子点代表了探索超越微扰非线性光学极限的强光-物质相互作用和控制光学驱动量子系统的幺正演化的优秀候选者。在这项工作中，我们证明了一个序列的两个光皮秒脉冲可以用来建立相干控制的相位演化的系综的trions在（In，Ga）As量子点独立于其初始量子态。我们的方法是基于在强场极限的多能级系统中发生拉比旋转的简并多波混频信号之间的相干传输。特别是，我们使用双脉冲光子回波序列来揭示trion系综的相干动力学，而两个额外的控制脉冲的区域作为调谐旋钮，用于调整相干发射的幅度和定时。此外，我们还利用基态和三电子的激发态的自旋简并度来控制发射信号的偏振态。令人惊讶的是，我们发现，使用的光控制脉冲，其持续时间是可比的合奏的移相时间，升降机的时间简并之间的波混合过程的不同顺序。这种现象表现在一个显着的修改的时间形状的相干光响应强的光场。提升的时间简并允许顺利地跟踪从微扰的拉比旋转制度的过渡，并开辟了新的可能性，迄今尚未探索的材料系统中的复杂能级结构的光学调查。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Interplay of spin mode locking and nuclei-induced frequency focusing in quantum dots
研究了在周期性训练光脉冲作用下，核诱导频率聚焦对量子点自旋相干锁模的影响。特别是，我们解决的问题是否核引起的频率聚焦总是增强自旋锁模的效果。我们结合两个先进的半经典方法，并扩展所得到的模型，包括光激发态的全动力学。为了减少一个完整的量子模型的差异，我们建立了一个非确定性的脉冲描述解释每个泵脉冲作为一个测量。这两种扩展都导致了物理学的重大质变。它们的结合改进了相应实验的描述。重要的是，我们观察到动态核极化的出现，即，形成非零平均极化的核自旋浴，导致一定的增加的相干时间。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall
Optical measurement of electron spins in quantum dots: Quantum Zeno effects
我们描述了量子点中电子自旋的连续光学测量下的量子反作用效应。我们考虑系统由椭圆偏振光激发接近三振子共振，这允许同时自旋取向和测量。我们从微观上证明了由于量子Zeno效应和反Zeno效应，连续自旋测量可以抑制和加速核诱导自旋弛豫。我们的理论预测可以直接与未来的实验结果进行比较，并直接推广到泵浦探测实验。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of spin inertia in singly-charged quantum dots
自旋惯性测量是近年来发展起来的一种研究慢自旋动力学的方法，它是利用具有交替螺旋度的圆极化脉冲训练对系统进行激励。受E. A. Zhukov等人，我们发展了定域载流子自旋惯性的一般理论。我们证明了在纵向磁场中的自旋惯性测量允许人们确定驻留载流子和光激发的质子的自旋动力学参数，如自旋弛豫时间，纵向g因子，超精细相互作用参数和核自旋关联时间。
2018-08-27 cond-mat.mes-hall
Fast initialization of the spin state of an electron in a quantum dot in the Voigt configuration
本文研究了利用三能级光抽运自组装量子点中单电子自旋态的初始化。我们表明，施加一个磁场垂直于点的生长方向，一个接近统一的保真度可以在等于几倍的自旋守恒trion弛豫速率的倒数的时间内获得。这种方法比平行排列的场快几个数量级，因为这种配置必须依赖于慢空穴自旋翻转机制。这种速度的增加确实会导致最大可获得的保真度的限制，但我们表明，对于InAs点，误差是非常小的。
2006-08-09 cond-mat.mes-hall
Magneto-optical properties of charged excitons in quantum dots
我们给出了磁场对半导体量子点中激子影响的实验和理论结果。我们发现一个显着的差异之间的强和弱的限制制度。对于弱约束，激子抗磁位移强烈依赖于过剩电荷，对应于中性激子的常规抗磁位移的符号反转。在这个极限下，我们认为具有两个或更多额外电子的激子的光学性质与中性激子和trion的光学性质是根本不同的。
2002-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-spectroscopy of excited states in charge-tunable GaAs/AlGaAs [111] quantum dots
本文对液滴外延生长的无应变（111）GaAs/AlGaAs量子点中的高电荷态和激发态电子空穴复合物进行了实验和理论研究。我们解决的复合物与一个电荷载流子驻留在激发态，即“热”的trions X $^{-*}$和X $^{+*}$，和双负电荷激子X $^{2-}$。我们的磁光致发光实验在法拉第几何形状的单个量子点上进行，揭示了每个激发的电子-空穴复合物的特征发射模式，这与在（001）生长的量子点中观察到的光致发光光谱非常不同。我们提出了一个详细的理论的精细结构和磁光致发光光谱的X $^{-*}$，X $^{+*}$和X $^{2-}$复合物，受电子-空穴库仑交换相互作用和重空穴混合，这些量子点的特征与三角对称之间的相互作用。磁光致发光的实验和理论之间的比较允许精确的电荷状态识别，以及提取的电子-空穴交换相互作用常数和$g$ -因子的电荷载流子占据激发态。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall
Purcell enhanced and blinking free single photons from InAs/GaAs quantum dots in deterministically placed circular Bragg gratings
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Johannes Kepler Universität Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）；Paderborn University（帕德博恩大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
研究基于InAs量子点在900nm波长范围实现高效单光子源，利用改进圆形布拉格光栅及四重对称桥，维持高珀塞尔增强与光子提取效率，实现电荷可调、无闪烁及精确电荷态控制，满足下一代量子网络硬件关键需求。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Dynamic nuclear spin polarization in self-assembled quantum dots under zero magnetic field
研究了In $_{0.75}$ Al $_{0.25}$ As/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子点的零场动态核自旋极化。即使在没有任何外部磁场的情况下，由圆偏振光激发的正三电子也产生了高达$\sim$ 0.8 T的Overhauser场.从光致发光谱的激发功率和圆偏振度的依赖关系，揭示了在零外磁场下，光致发光谱的光致发光谱中，光致此外，我们还发现核的去极化率随纵向磁场的增大而减小，这似乎是由于核自旋的四极相互作用的影响所引起的。此外，描述耦合的电子-核自旋系统的动力学的关键参数，电子g因子和Overhauser场的波动，在一个典型的单InAlAs量子点进行了评估。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall
Strong enhancement of heavy-hole Landé factor $q$ in InGaAs symmetric quantum dots revealed by coherent optical spectroscopy
本研究通过相干光谱发现对称自组装(In,Ga)As/GaAs量子点中价带翘曲导致大面内重空穴$g$因子，其影响超过重轻空穴混合机制，该效应产生的均匀磁场诱导光学各向异性为自旋量子器件实现提供前提。
2021-03-25 cond-mat.mes-hall
Theory of fast optical spin rotation in a quantum dot based on geometric phases and trapped states
本文提出了一种利用激发态三电子态对量子点中电子自旋进行旋光的方法，比现有的方法快两个数量级。关键成分是由2个$π$双曲正割脉冲引起的几何相位、相干捕获态的使用和自然暗态的使用。我们的建议涵盖了各种各样的量子点，通过解决不同的参数制度。在一种情况下，该处理提供了三能级系统的精确解。数值模拟与典型参数的InAs自组装量子点，包括其耗散动力学，给出的操作的准确性超过99%。
2007-03-03 cond-mat.mes-hall
Extending the time of coherent optical response in ensemble of singly-charged InGaAs quantum dots
扩展来自量子发射器的大集合的相干光学响应的时间尺度的能力对于量子信息设备中的应用是非常有吸引力的。在半导体纳米结构中，自旋自由度可以作为辅助的、强有力的工具来修改相干光学动力学。在这里，我们将这种方法应用于带负电荷的（In，Ga）As/GaAs自组装量子点，这些量子点被认为是具有鲁棒的光学相干性和高带宽的优秀量子发射器。我们研究了3脉冲自旋相关光子回波在高达1 T的中等横向磁场中的作用。我们证明，相干光响应的时间尺度可以延长至少一个数量级的字段。在无磁场时，光子回波衰减为$T_ 2$ = 0.45 ns，这是由三重子的辐射寿命$T_1$ = 0.27 ns决定的。在存在横向磁场的情况下，光子回波信号的衰减由驻留电子系综的自旋退相时间$T_{2,e}$ ~ 4 ns给出。我们证明了三重态重空穴的非零横向g因子在长寿命光子回波信号的时间演化和磁场依赖性中起着至关重要的作用。
2022-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hyperfine coupling of hole and nuclear spins in symmetric GaAs quantum dots
在自组装的III-V族半导体量子点中，价空穴具有比传导电子更长的自旋相干时间，这是由于它们与核自旋浴波动的耦合较弱。延长空穴自旋稳定性依赖于更好地理解空穴与核自旋超精细耦合，我们在对称的（111）GaAs/AlGaAs液滴点中在实验和理论上都解决了这一问题。在沿生长轴施加的磁场中，我们通过带正电荷的trion X $^+$ Zeeman和Overhauser分裂产生了很强的核自旋极化。四个清晰分辨的光致发光线的观察-（111）纳米系统的独特属性-使我们能够分别测量电子和空穴对Overhauser位移的贡献。发现空穴的超精细相互作用比电子弱约5倍。我们的理论表明，这个比例不仅取决于固有的材料特性，而且还取决于点的形状和载流子通过重空穴混合，工程的机会，通过调整点的大小和形状的空穴核自旋相互作用的限制。
2016-03-09 cond-mat.mes-hall
All-optical fluorescence blinking control in quantum dots with ultrafast mid-infrared pulses
光致发光（PL）不稳定性是一种普遍存在的现象，它会间接降低单个胶体量子点（CQD）的发光强度的时间稳定性及其整体的发光量子产率。尽管通过量子点结构及其环境的化学工程来减少闪烁的努力，闪烁仍然对量子点的应用构成障碍，特别是在生物学中的单粒子跟踪或单光子源中。在这里，我们展示了第一个确定性的全光学抑制量子点闪烁使用的可见光和中红外（MIR）激发的复合技术。我们发现，中等场超快MIR脉冲（5.5 $μ$ m，150 fs）可以切换发射从充电，低量子产率的“灰色”trion状态的“明亮的”激子状态在CdSe/CdS核壳量子点导致的QD强度闪烁显着减少。量子隧穿模拟表明，MIR场从具有降低的发射量子产率的trions去除多余的电荷，以恢复更高亮度的激子发射。我们的方法可以与现有的单粒子跟踪或超分辨率显微镜技术集成，而无需对样品进行任何修改，并转化为其他发射器呈现电荷诱导的PL谱，如金刚石和二维材料中的单光子发射缺陷。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
From the artificial atom to the Kondo-Anderson model: orientation dependent magneto-photoluminescence of charged excitons in InAs quantum dots
本文对InAs/GaAs量子点中的中性激子和带电激子进行了磁光致发光研究。我们的调查依赖于一个共焦显微镜，允许任意调整之间的角度施加的磁场和样品生长轴。首先，从中性激子和trions的实验中，我们提取的电子和空穴在s-壳层的Landé张量的面内和轴上的分量。然后，基于双负电荷激子磁光致发光，我们表明，p电子波函数扩展到GaAs势垒显着。我们还表明，p-电子g-因子取决于在s-壳层中的空穴的存在。由于量子点电子态与润湿层之间的耦合，三重带负电荷的激子光致发光的磁场依赖性表现出几个反交叉。最后，我们讨论了当磁场的取向从Faraday几何变为Voigt几何时，系统如何从Kondo-Anderson激子描述演化到人工原子模型。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Quantum Communication with Quantum Dot Spins
量子点中的单电子自旋由于其预期的长相干时间而对量子通信具有吸引力。我们提出了一种方法来创建两个远程自旋之间的纠缠的基础上，重合检测的两个光子发射的点。几个量子比特的本地节点可以使用相邻点中的三个子之间的偶极-偶极相互作用和光谱寻址来实现，从而允许实现量子中继器协议。我们已经进行了详细的可行性研究，我们的建议的基础上紧束缚计算的量子点属性。
2006-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomistic Approach to Exciton-Phonon Couplings in Semiconductor Quantum Dots
TU Dortmund（多特蒙德工业大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）
提出全原子论方法计算半导体量子点中激子-声子耦合，结合紧束缚模型与组态相互作用，揭示真实几何和原子波函数导致的高能偏差，并应用于模拟脉冲驱动量子点的发射亮度。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Spectral shadows of a single GaAs quantum dot
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
研究通过时间分辨共振荧光测量揭示单个GaAs量子点在复杂杂质环境下的光谱影子，发现多个施特金移位共振，并通过非共振激光增强空穴占据，结合自旋噪声谱学验证结果。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall
Fine structure of two-electron states in single and double quantum dots
从理论上研究了三重态两电子态的能谱精细结构。本文导出了锌晶格半导体纳米结构量子阱和量子点中电子-电子相互作用有效哈密顿量中的自旋-轨道相互作用诱导项。体和结构反转不对称的影响被考虑在内。导出了描述单量子点和横向双量子点中局域双电子态分裂的简单解析表达式。三重态的自旋简并度被自旋轨道相互作用完全提升。讨论了电子-电子相互作用中导带自旋分裂和自旋轨道项的相互作用。计算了热激子和双电荷激子的光致发光谱，揭示了双电子态的精细结构。
2009-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
