Two-spin dephasing by electron-phonon interaction in semiconductor double quantum dots
利用自旋玻色子模型研究了半导体双量子点中电子-声子相互作用引起的双电子单重态和三重态之间的退相干。我们调查的发病和时间演变的退相,并研究其依赖于量子点参数,如点的大小和双点间距,以及主机材料(GaAs和Si)。在较短的时间内,电子-声子相互作用仅引起单重态-三重态希尔伯特空间中非对角密度矩阵元的不完全初始高斯衰减。声子弛豫导致的完全长时间指数衰减最终将超过双自旋退相干。我们分析了对称和有偏双量子点中的双自旋退相干,确定了它们在电子-声子耦合方面的差异以及相关的后果。
2011-04-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optimizing photon indistinguishability in the emission from incoherently-excited semiconductor quantum dots
大多数光量子器件需要确定性的单光子发射器。到目前为止,在固体状态下证明的方案意味着能量弛豫,这往往会破坏时间演化的相干性,并随之破坏光子的不可逆性。我们的理论研究集中在嵌入微腔中的半导体量子点。简单和一般的关系之间的光子不可逆性和收集效率。关键参数及其相互作用的识别为设备优化提供了明确的指示。
2005-08-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-Optical Depletion of Dark Excitons from a Semiconductor Quantum Dot
半导体量子点被认为是制造单光子按需源的主要场所。然而,长寿命暗激子的产生对这些源的效率施加了显著的限制。我们展示了一种技术,光泵暗激子人口,并将其转换为一个明亮的激子人口,使用中间激发双激子状态。我们的实验表明,我们的方法大大减少了DE人口,同时加倍触发亮激子发射,从而接近近单位保真度的量子点耗尽。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-Distance Superexchange between Semiconductor Quantum-Dot Electron Spins
半导体量子点自旋量子比特由于其长的相干时间和潜在的可扩展性,在量子信息处理方面具有很大的前景。然而,保持量子点自旋量子位之间的高连接性,这有利于具有最近邻耦合的线性阵列,对大规模量子计算提出了挑战。在这项工作中,我们提出的证据,长距离自旋链介导的超交换耦合的电子自旋量子比特在半导体量子点。我们弱耦合两个电子自旋的两端的两个网站的自旋链。根据链的自旋状态,我们观察到远端自旋之间的振荡。我们解决了两端的自旋和链本身的动力学,我们的测量与模拟一致。超交换是一种很有前途的量子点自旋量子位之间长距离耦合的技术。
2021-01-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing single charge fluctuations in a semiconductor with laser spectroscopy on a quantum dot
我们通过激光光谱在附近的自组装量子点上探测半导体中的局域电荷涨落。我们证明了量子点在单电荷水平下对局部环境的变化是敏感的。通过控制局域缺陷的电荷状态,我们能够以± 5 nm的分辨率推断缺陷与量子点的距离。结果确定和量化的电荷噪声的主要来源,在常用的光场效应器件。基于这种理解,我们实现了常规的接近变换极限的量子点光学线宽。
2011-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient exciton generation in a semiconductor quantum dot-metal nanoparticle composite structure using conventional chirped pulses
我们考虑由耦合到金属纳米颗粒的半导体量子点组成的纳米结构,并通过数值模拟表明,即使对于较小的粒间距离,也可以从基态鲁棒地产生量子点的激子态。使用具有高斯和双曲正割包络的传统啁啾脉冲。使用描述系统的非线性密度矩阵方程解释了在最终激子种群中观察到的相对于所施加脉冲的啁啾符号的不对称性,并且归因于从量子点中的激子和金属纳米颗粒中的等离子体激元之间的相互作用中出现的参数的实部。传统的啁啾脉冲,这也可以很容易地在实验室中实现的简单性,使所提出的强大的量子控制方案的超快纳米开关和量子信息处理任务的实施与半导体量子点潜在有用。
2022-12-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation and detection of non-Abelian matrix Berry phases through manipulation of electric confinement potential of a semiconductor quantum dot
在II-VI或III-V族n型半导体量子点中,通过改变限制势的形状,可以用{ \it all electrical means}产生并检测到矩阵Berry相。这是由于在存在自旋-轨道耦合项时的一般对称性考虑。由此产生的2 × 2矩阵Berry相位可以由两个几何原点数来表征。我们研究这些参数如何依赖于封闭绝热路径的形状和面积。我们建议如何在传输测量矩阵Berry相位可能被检测到。
2007-08-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of Fast Quantum Control of Exciton Dynamics in Semiconductor Quantum Dots
从理论上探讨了半导体量子点中多激子态动力学的光学量子控制技术。复合双色锁相脉冲被证明可以减少激子和双激子上的基本量子操作的时间一个数量级或更多。分析和数值方法设计的脉冲序列进行了研究。操作的保真度用于衡量其质量。一个改进的量子傅里叶变换算法构造只有拉比旋转,并示出减少操作的数量。通过数值模拟对所设计的脉冲在算法中的应用进行了测试。
2001-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent control and spectroscopy of a semiconductor quantum dot Wigner molecule
多电子半导体量子点在量子比特中有着广泛的应用,它们可以实现读出并增强极化率。然而,在这样的点的相干控制通常被限制到只有最低的两个级别,并在强相互作用的制度这样的控制尚未实现。在这里,我们报告的八个不同的共振硅基量子点的量子控制。我们使用量子位读出来执行光谱学,揭示了一组密集的能级,其特征间距远小于单粒子能量。通过与全组态相互作用计算的比较,我们认为稠密能级集来自于维格纳分子物理。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Lagrange mesh and exact diagonalization for numerical study of semiconductor quantum dot systems with application in singlet-triplet qubits
我们提出了一个高度灵活的计算方案,用于研究二维半导体量子点中受任意外势约束的关联电子。该方法首先对单粒子态进行拉格朗日网格计算,然后计算它们之间的库仑相互作用矩阵元,并将两者结合在多体哈密顿量的精确对角化中。我们将该方法应用于双量子点单重态-三重态量子比特的模拟。我们模拟了一个单重态-三重态量子比特的全量子控制和动力学。我们还使用我们的方法提供了一个精确的对角化的第一性原理模型研究两个单重态-三重态量子比特和他们的电容耦合通过长距离库仑相互作用。
2013-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Selection Rules for Non-Radiative Carrier Relaxation Processes in Semiconductor Quantum Dots
利用辐射级联的时间分辨强度互相关测量方法研究了半导体量子点中受激载流子的非辐射弛豫过程。我们光谱识别间接辐射级联,其中包括中间声子辅助弛豫。第一光子的能量揭示了非辐射弛豫之前的多载波配置,而第二光子的能量揭示了弛豫之后的配置。因此,强度互相关测量提供了非辐射过程及其选择规则的定量测量。我们建立了一个模型,它准确地描述了电子-声子和电子-空穴交换相互作用的实验观察。我们的测量和模型为半导体纳米结构中的工程弛豫过程提供了一种新的工具。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum interference in exciton-Mn spin interactions in a CdTe semiconductor quantum dot
我们从理论和实验上证明了在电子-空穴相互作用和单个Mn杂质的散射之间存在一种新的量子干涉效应。理论模型包括电子-价空穴关联、Mn离子与重空穴、Mn离子与电子的短程和长程交换作用以及量子点的各向异性,并与单磁性离子的CdTe量子点的光致发光谱进行了比较。我们展示了如何设计的量子点的电子能级,使设计的激子,控制的量子干涉,因此工程的光锰相互作用。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optomechanical control of mode conversion in a hybrid semiconductor microcavity containing a quantum dot
量子通信系统和量子网络的未来在很大程度上依赖于基于固态平台制造和相干控制光子在不同模式之间转换的能力。在这项工作中,我们提出了一个方案,并从理论上研究了利用两个光耦合的混合半导体微腔包含一个量子点(QD)的光学机械控制相干模式转换的光子。其中一个微腔由外部激光器泵浦,第二个腔由嵌入在分离两个微腔的界面中的QD发射的光驱动。半导体微腔可以使用分布式布拉格反射器(DBR)制造,并且可以制成可移动的。我们已经证明,在适当的条件下,光子模式转换效率可以相干操纵的光机械模式。
2019-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gate control of spin dynamics in III-V semiconductor quantum dots
我们发现,即使在没有波函数穿透势垒的情况下,异质结量子点的g因子和自旋翻转时间T_{1}对能带弯曲界面电场也非常敏感。当电场为10^{5} V/cm量级时,g和T_{1}对由Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用之间的相互作用产生的点半径和磁场表现出高灵敏度。这一结果为量子点自旋量子计算机的设计开辟了新的可能性,其中g因子和T_{1}可以通过外部门操纵自旋轨道耦合来设计。
2003-09-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton-spin memory with a semiconductor quantum dot molecule
报道了一种基于半导体量子点分子的单光子和自旋存储器件。光激发的单电子-空穴对被捕获在分子内,它们的复合速率被电控制在三个数量级以上。单光子存储时间长达1微秒,并在亚纳秒时间尺度上读出。使用共振激发,单个光子的圆偏振被转移到电子-空穴对的自旋状态,保真度超过80%,在实验的12.5ns重复周期内存储时间不会降低。
2011-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor quantum dot arrays embedded in semiconductors
为了研究半导体中的稀磁半导体(DMS)量子点阵列的铁磁性,提出了一种考虑局域自旋与量子点中受限空穴交换耦合的Anderson型模型哈密顿量. DMS量子点中的量子限制空穴与半导体价带中的巡游空穴之间的杂化作用使得量子点之间发生空穴转移,从而诱导局域自旋的长程铁磁有序。此外,它使DMS量子点和半导体中的载流子自旋极化。利用Weiss平均场近似和自洽自旋波近似计算了局域自旋的自发磁化强度和空穴的自旋极化。
2002-10-29 cond-mat.mes-hall
Computer-automated tuning procedures for semiconductor quantum dot arrays
与任何量子计算平台一样,半导体量子点设备需要复杂的硬件和操作控制。随着量子点器件复杂性的增加,需要自动控制软件和图像识别技术的进步,以快速评估电荷稳定性图。我们使用Python开发的图像分析工具箱来自动校准虚拟门,这是一个以前需要大量用户干预的过程。此外,我们表明,简单的反馈协议可以用来同时调谐在一个三重量子点在计算机自动化的方式多个隧道耦合。最后,我们采用了一个“隧道耦合杠杆臂”的使用模型的interdot势垒门的响应,并讨论它如何可以被用来更迅速地调整interdot隧道耦合的GHz值,是兼容的交换门。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hybrid Exchange Measurement-Based Qubit Operations in Semiconductor Double Quantum Dot Qubits
基于测量的量子计算(MBQC)以物理量子比特的多项式增加为代价,承诺与量子纠错码的自然兼容性。MBQC提案主要集中在光子系统上,其中2量子比特门是困难的。另一方面,量子点中的半导体自旋量子比特通过交换相互作用提供快速的2量子比特门。在基于交换的量子计算中,与其他固态量子比特一样,泄漏到更高的状态是一个必须减轻的严重问题。在这里,提出了两种混合测量交换方案,其量化了MBQC对基于量子点的量子计算的益处。在单重态-三重态基础上测量双量子点编码的量子比特,以及量子比特间和量子比特内交换相互作用,用于执行一个和两个量子比特操作。这两种方案都抑制了单个量子位自旋态泄漏误差,提供了快速的门时间,并且只需要可控的交换耦合,直到已知的相位和泡利校正。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Scalable gate architecture for densely packed semiconductor spin qubits
我们展示了一个12量子点设备上制造的未掺杂的Si/SiGe异质结构作为一个可扩展的,线性的半导体量子点栅极架构的概念验证。该器件由9个线性阵列的量子点和3个单量子点电荷传感器组成。我们展示了可再现的单个量子点充电和轨道能量,相对于9点阵列的平均值,标准偏差小于20%。单量子点电荷传感器具有8.2 × 10^{-4} e/root(Hz)的电荷灵敏度,并允许研究实时电荷动态。作为该装置的多功能性的演示,我们使用单次读取来测量在磁场B = 1 T下的自旋弛豫时间T1 = 170 ms。通过重新配置器件,我们形成了两个电容耦合的双量子点,并提取了200 microeV的相互充电能量,这表明50 GHz的双量子位门操作速度是可行的。
2016-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Numerical optimization of single-mode fiber-coupled single-photon sources based on semiconductor quantum dots
我们进行了扩展的数值研究,以最大限度地提高整体光子耦合效率的光纤耦合量子点单光子源发射近红外和电信制度。利用有限元法优化了基于微台面、微透镜、环形布拉格光栅腔和微柱的量子点单光子源的光子提取和光纤耦合效率。数值模拟,考虑整个系统组成的量子点源本身,耦合透镜,和单模光纤产生的总光子耦合效率高达83%。我们的工作提供了不同的光纤耦合单光子源的客观可比性,并提出了实用和高效的量子点单光子源的实现优化的几何形状。
2022-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Hyperfine-interaction limits polarization entanglement of photons from semiconductor quantum dots
本文研究了超精细相互作用对半导体量子点中光子偏振纠缠的限制,推导了纠缠保真度的上限限,并指出自旋噪声是限制纠缠的主导过程,提出了缓解其影响的途径。
2023-04-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Origin of Stokes Shift in Semiconductor Quantum Dots
通过计算半导体量子点中激子态的能量,研究了半导体量子点中斯托克斯位移的产生机制。我们考虑了所有可能对点中总电子能量的贡献,即点与周围介质的介电失配、有限势垒高度的影响以及电子-空穴交换相互作用。计算了斯托克斯位移随量子点半径的变化,并与两种不同半导体基量子点的实验数据进行了比较。这些结果为作为量子点中Stokes位移机制的激子态的交换劈裂提供了证据
2005-03-25 cond-mat.mes-hall
Representative longitudinal optical phonon modes in polar semiconductor quantum dots
从理论上讨论了极性半导体圆柱形量子点嵌入半导体基体中时代表性纵光学(LO)声子模的存在性。该方法是在考虑电子和受限LO声子之间的Fröhlich相互作用的介电连续模型内开发的。该理论适用于圆柱形GaAs/AlAs量子点内的绝热处理。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall
Spin switching in semiconductor quantum dots through spin-orbit coupling
自旋轨道耦合影响半导体量子点的总自旋。我们分析了自旋轨道耦合,弱垂直磁场和变形的点的综合效应的理论预测。我们的研究结果允许表征的量子点作为自旋开关,可控的电子门。
2002-06-21 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance and inelastic light scattering in semiconductor quantum dots
综述了半导体量子点中光的红外吸收和非弹性(拉曼)光的散射的一组理论结果。当它是可能的,与最近的实验结果的定性比较。
2004-06-01 cond-mat.mes-hall
Giant Stark effect in the emission of single semiconductor quantum dots
研究了镶嵌在AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中的InAs/GaAs单量子点的量子限制Stark效应。通过显著增加势垒高度,我们可以观察到在-500 kV/cm的电场下从点发射,导致高达25 meV的斯塔克位移。我们的研究结果表明,这种技术可能使未来的应用程序,需要在相同的能量转换的自组装点。
2010-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Four-wave mixing in coupled semiconductor quantum dots
本文从理论上分析了非均匀加宽耦合量子点中的四波混频。对于双激子跃迁,光谱中出现了明显的点间耦合特征。讨论了实验观测的可能性。
2002-07-25 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effects on quantum transport in lateral semiconductor dots
本文分析了自旋轨道耦合和塞曼分裂之间的相互作用对横向半导体量子点中弱局域化和普遍电导涨落的影响:列出了相应随机矩阵理论的所有可能的对称类,并描述了通过扫描磁场和改变量子点参数可实现的它们之间的交叉。我们还建议实验测量自旋-轨道耦合常数。
2001-07-18 cond-mat.mes-hall
Quantum-information processing in semiconductor quantum dots
我们提出了一种在半导体量子点中进行量子信息处理的全光学实现方案,其中电子空穴激发(激子)作为计算自由度(量子比特)。强点限制导致激子态的强重整化,其类似于量子信息处理的基于NMR的实现,可以用于执行有条件和无条件量子位操作。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall
Optical absorption in semiconductor quantum dots: Nonlocal effects
考虑光场与半导体极化率之间的非局域耦合,研究了电场中单个球形半导体量子点的光吸收。这些非局域效应导致小尺寸和场相关的位移和激子共振的加宽,这可能是在未来的高精度实验的兴趣。
2001-11-09 cond-mat.mes-hall
Coherent defect-assisted multiphonon intraband carrier relaxation in semiconductor quantum dots
提出了半导体量子点中多声子带内载流子弛豫的一种新的缺陷辅助机制,其中载流子是在初始态、终态和缺陷态的相干叠加中发现的。结果表明,这一机制是能够解释所观察到的趋势的PbSe和CdSe胶体量子点的带内弛豫速率的温度依赖性。
2007-05-18 cond-mat.mes-hall
Electronic spin precession in semiconductor quantum dots with spin-orbit coupling
半导体量子点中的电子自旋旋进受到自旋轨道耦合的强烈影响。我们提出了一个在低磁场下的电子自旋共振理论,该理论预测了对点占据、磁场和自旋轨道耦合强度的强烈依赖性。库仑相互作用的影响也被考虑在一个数值方法。
2002-08-22 cond-mat.mes-hall
The Theory of Light Scattering by Semiconductor Quantum Dots. Semiclassical Method Using Retarded Potentials
提出了半导体量子点的弹性光散射理论。采用半经典方法,应用延迟势避免了电场和磁场的边界条件问题。得到了量子点远距离指向矢量的精确结果,以及单色光和脉冲光散射的微分截面公式。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall
Theory of exciton fine structure in semiconductor quantum dots: quantum dot anisotropy and lateral electric field
介绍了半导体量子点中激子精细结构的理论及其与量子点各向异性和外横向电场的关系。在k*p有效质量近似下,导出了包含长程电子-空穴交换作用的有效激子哈密顿量。交换矩阵元素的哈密顿量明确表示在电子和空穴的包络函数。负责的矩阵元素的“明亮”激子分裂的识别和分析。分析了具有准二维各向异性谐振子(2DLAHO)限制势的模型量子点的激子精细结构随形状各向异性、尺寸和外加横向电场的变化.
2009-10-22 cond-mat.mes-hall
Beer's law in semiconductor quantum dots
研究了相干线性光波在半导体量子点系综中的传播。结果表明,量子点跃迁偶极矩的分布显著地改变了量子点系综的偏振态和Beer吸收长度。给出了这些量的显式解析表达式。
2010-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Polarons in semiconductor quantum-dots and their role in the quantum kinetics of carrier relaxation
虽然含时微扰理论表明在半导体量子点中载流子-声子散射效率低,但我们证明了载流子-声子相互作用的量子动力学描述预测了快速载流子捕获和弛豫。所考虑的过程在自由载流子能量方面不满足能量守恒,因为局域量子点态的极性耦合强烈地改变了这一图像。
2005-01-20 cond-mat.mes-hall
Exciton spin relaxation in single semiconductor quantum dots
研究了非对称单量子点中激子自旋的弛豫(纵向弛豫时间$T_{1}$),这是由于短程交换作用和声学声子形变的相互作用引起的。计算的弛豫速率强烈依赖于点的大小,磁场和温度。对于典型的量子点和低于100 K的温度,零磁场弛豫时间是长的激子寿命相比,但他们强烈减少高磁场。本文详细讨论了基于(In,Ga)As和(Cd,Zn)Se半导体化合物的量子点。
2003-04-23 cond-mat.mes-hall
Lamb shift of interactive electron-hole pairs in spherical semiconductor quantum dots
在有效质量近似下计算了半导体球形量子点的基态兰姆位移。它似乎足够重要,可以检测到在半导体中合成的各种小量子点。提出了一种可能的观测方法,即通过卡西米尔效应来观测。
2010-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Computer-automated tuning of semiconductor double quantum dots into the single-electron regime
我们报道了GaAs异质结构中栅定义半导体双量子点的计算机自动调谐。我们通过在四个量子点的线性阵列内创建三个双量子点来对算法进行基准测试。该算法为所有栅极设置正确的栅极电压,以将双量子点调谐到单电子状态。该算法只需要(1)门设计的先验知识和(2)由所有量子点共享的单个门$T$的夹断值。这项工作大大简化了用户调谐多个量子点设备所需的工作。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic spin dynamics in semiconductor quantum dots
我们在多带包络函数近似下研究了半导体量子点的特征自旋动力学。通过数值求解一个$8\times8$ $k\cdot p$哈密顿量,我们处理基于不同的III-V族半导体材料的系统,它表明,即使在没有施加磁场,这些系统显示出内在的自旋动力学带内和带间跃迁导致的特征自旋频率范围从太赫兹到光学频率。
2005-09-22 cond-mat.mes-hall
Elastic Light Scattering by Semiconductor Quantum Dots
从理论上研究了低维半导体目标的弹性光散射。计算了量子点中激子的共振光散射微分截面。如果光波长大大超过量子点的尺寸,散射光的偏振和角分布不依赖于量子点的形式,尺寸和潜在的配置。在这种情况下,总光散射截面的大小不取决于量子点尺寸。如果激子辐射展宽超过非辐射展宽,则共振总光散射截面约为光波长的平方。计算了辐射增宽。
2006-05-26 cond-mat.mes-hall
Quantum control of polaron states in semiconductor quantum dots
本文在独立玻色子模型和最优控制的框架下研究了光激发半导体量子点中声子辅助的退相。通过对量子点态和声子耦合的真实描述,我们证明了这种退相对相干光学响应有着巨大的影响。我们采用最优控制理论来寻找控制策略,允许打击退相干,并表明,适当的剪裁激光脉冲允许一个完整的控制的光激发,尽管声子退相。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall
Charge State Hysteresis in Semiconductor Quantum Dots
半导体量子点提供了真实原子的二维类比,并显示出实现可扩展量子计算机的前景。在这里,我们研究了硅金属氧化物半导体双量子点隧道耦合到一个单一的电子库的电荷配置。通过在少电子区操作系统,稳定性图显示了滞后隧穿事件,其取决于点电荷占据的历史。我们提出了一个模型,该模型解释了所观察到的滞后行为,通过扩展已建立的描述耦合到两个水库的双点运输。我们证明,这种类型的设备像一个单电子存储器锁存器。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall
Formation of Strain-Induced Quantum Dots in Gated Semiconductor Nanostructures
弹性应变改变半导体中的导带的能量,这将影响通过半导体纳米结构的输运。我们表明,在半导体纳米结构中,来自金属栅极的典型应变足够大,可以产生应变诱导量子点(QD)。我们模拟了一个常用的量子点器件架构,体硅上的金属栅极,并显示应变诱导量子点的形成。应变诱导量子点可以通过用多晶硅栅极代替金属栅极来消除。因此,应变对于QD装置操作可与静电一样重要。
2014-09-11 cond-mat.mes-hall
Optical near-field mapping of excitons and biexcitons in naturally occurring semiconductor quantum dots
我们计算了半导体量子点中的激子和双激子的近场光谱自然发生在GaAs基量子阱中的界面波动,使用的响应函数的空间调制的电-磁场的非局部描述。最低的,远场禁止激子态的相对强度进行预测,地面双激子状态的空间扩展被发现与最近发表的实验。
2004-03-19 cond-mat.mes-hall
Massive creation of entangled exciton states in semiconductor quantum dots
强激光脉冲在非均匀加宽的量子点介质中传播,大量产生纠缠激子态。脉冲通过后,所有的单激子状态保持未填充(自诱导透明),而双激子相干(激子纠缠)是通过双光子跃迁产生的。我们提出了几个实验技术,观察这种意想不到的行为。
2002-11-05 cond-mat.mes-hall
Fine structure and optical pumping of spins in individual semiconductor quantum dots
本文综述了半导体量子点的自旋性质及其对光谱的影响。光致发光和其他类型的光谱学被用于以高光谱和空间分辨率探测单个量子点中的中性和带电激子。光谱精细结构和极化揭示了量子点自旋如何相互作用以及与环境的相互作用。利用光学选择规则的选择性和自旋弛豫,实现了对基态电子和核自旋的光学自旋泵浦。通过这种机制,光可以用来处理自旋,用作信息的载体。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall
Majorana excitons in a Kitaev chain of semiconductor quantum dots in a nanowire
本文提出Majorana激子理论,研究光激发电子-空穴对与纳米线量子点Kitaev链中Majorana费米子的相互作用,并通过解析与精确对角化方法在吸收光谱中证实Majorana零模的存在。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall
Analytical approach for type-II semiconductor spherical core-shell quantum dots heterostructures with wide band gaps
采用有效质量近似下的单带模型,研究了II型半导体球形核壳量子点的能量结构和振子强度。采用弹性连续体方法模拟了核壳异质结构的异质外延应变。该模型被应用到ZnTe/ZnSe核壳,一个宽的带隙II型异质结。模拟的吸收光谱与现有的实验结果相当一致。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification effects of multiple semiconductor quantum dot junctions
基于多能级Anderson模型,从理论上研究了半导体量子点在非线性响应区的热电效应。利用Keldysh格林函数方法计算了连续隧穿过程中的电荷流和热流。结果表明,在多量子点结系统中可以观察到热整流效应,而量子点的隧穿率、尺寸起伏和位置分布对整流效率有显著影响。
2010-04-18 cond-mat.mes-hall
Single Hole Transport in a Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Quantum Dot
我们描述了一个平面硅金属氧化物半导体(MOS)为基础的单孔晶体管,这是与传统的硅CMOS制造兼容。多层栅极设计可独立控制点和储层中的载流子密度。清晰的库仑阻塞振荡被观察到,和源漏偏置测量表明,它是可能的耗尽点下降到几个空穴制度,与激发态清晰可见。该架构是足够通用的,第二个孔点可以被诱导邻近第一个。
2013-04-11 cond-mat.mes-hall
Semiconductor quantum dots in high magnetic fields: The composite-fermion view
本文回顾和推广了强磁场中半导体量子点的复合费米子理论。复合费米子的平均场模型不能满足高角动量下的定性物理。大量的数值计算表明,微观CF理论,其中包括复合费米子之间的相互作用,提供了一个很好的定性和定量的量子点基态的最大角动量的研究,并允许系统的改进,包括复合费米子朗道能级(称为$Λ$水平)之间的混合。
2006-11-13 cond-mat.mes-hall
Plasmon-enhanced second harmonic generation in semiconductor quantum dots close to metal nanoparticles
我们报道了非中心对称半导体CdS量子点与孤立的银纳米颗粒紧密接触时,其光学二次谐波信号的增强。强度增强约为1000。我们还表明,当入射激光频率$ω$朝向银等离子体激元在$2ω$的光谱位置调谐时,增强增加,证明银纳米颗粒修改非线性发射。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall
Long-range radiative interaction between semiconductor quantum dots
为了描述半导体量子点之间的辐射相互作用机制,我们发展了Maxwell-Schroedinger形式。我们求解了电磁场与极化场通过线性非局域极化率耦合的量子点系综的麦克斯韦方程组,计算了系统的极化激元共振。由辐射和表面光子模式介导的辐射耦合导致集体模式的出现,集体模式的寿命与非相互作用点的寿命相比更长或更短。耦合的大小和集体模能量取决于失谐量和相互的量子点距离。这种耦合机制的空间范围是波长的量级。因此,当考虑将量子点作为用于量子信息处理的集成系统的构建块时,应该考虑这种耦合。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall