Continuous two-photon source using a single quantum dot in a photonic crystal cavity
提出了利用相干泵浦的量子点嵌入光子晶体腔内实现连续双光子源的方法。我们分析了量子点能级和腔模内场的稳态布居。找到了相干泵浦和非相干泵浦量子点中粒子数反转的条件。我们证明了在相干泵浦和非相干泵浦下,两个双光子激光器输出的压缩是不可见的。利用最近发展的极化子变换主方程讨论了低温下声子耦合的影响。我们还提出了利用四波混频产生光场压缩态的方案。
2019-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fluorescence photon measurements from single quantum dots on an optical nanofiber
利用纳米光纤对单量子点的荧光光子发射特性进行了实验研究。我们证明了单量子点可以沿着一个光学条纹系统地和可重复地沉积,精度为5 μm。对于光学量子点上的单量子点,通过改变激发激光强度,我们测量了耦合到量子点上的荧光光子数和归一化光子关联。我们估计荧光光子耦合效率为9.4 \pm 3%以上的双导模。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sub-nanosecond Electro-optic Modulation of Triggered Single Photons from a Quantum Dot
单光子波包的控制是发展由不同物理系统通过光子相互作用而构成的混合量子系统的重要资源。在这里,我们将这种控制扩展到由量子点发射的触发光子,与电光调制的辐射衰减相比,在时间尺度上快速地对单光子波包进行时间成形。特别地,同步调制由具有指数衰减波包的量子点中的激子的复合产生的双光子带单光子以产生高斯形单光子波包。我们探索了其他脉冲形状,并研究了这种技术用于提高量子点产生的单光子的不稳定性的可行性。
2011-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-optical control of the spontaneous emission of quantum dots using coupled-cavity quantum electrodynamics
利用耦合光子晶体腔实现了量子点自发发射的远程全光控制。通过光谱调谐与靶腔共振的法布里-珀罗腔,靶腔中的发射体所经历的状态的品质因数和局部密度被修改,导致SE率的变化。从耦合腔量子电动力学系统的理论分析可知,当两个腔共振时,由于发射极处真空场的减小,SE速率的变化可以大于品质因数的变化。两个腔的弱耦合和强耦合制度已被实验观察到,SE衰减率已被修改了三个以上的因素与远程光学控制。
2012-11-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
We perform extended numerical studies to maximize the overall photon coupling efficiency of fiber-coupled quantum dot single-photon sources emitting in the near-infrared and telecom regime. Using the finite element method, we optimize the photon extraction and fiber-coupling efficiency of quantum dot single-photon sources based on micromesas, microlenses, circular Bragg grating cavities and micropillars. The numerical simulations which consider the entire system consisting of the quantum dot source itself, the coupling lens, and the single-mode fiber yield overall photon coupling efficiencies …
2022-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement swapping with energy-polarization entangled photons from quantum dot cascade decay
我们从理论上研究了基于量子点作为纠缠光子对源的纠缠交换过程的效率。影响这种效率的四光子干涉可能受到精细结构分裂和级联光子之间的时间相关性的限制,这提供了哪条路径的信息。光谱不均匀性的影响也被认为是,和一个可能的量子擦除实验的情况下,相同的点进行了讨论。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous photon emission from a semiconductor
当外加磁场变化时,半导体的能带和简并度会发生变化,类似于朗道能级的出现。这种交替导致能级的变化,从而导致量子力学的不稳定性。结果,发生自发光子发射和/或顺磁屏蔽效应。通过计算总能量变化,我们讨论了为什么这些影响必然会发生。此外,我们还计算了自发光子发射的速率和光谱,这是可以实验验证的。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Room temperature spontaneous emission enhancement from quantum dots in photonic crystal slab cavities in the telecommunications C-band
我们报告的控制自发发射动力学从InAsP自组装量子点发射的电信C波段和弱耦合的模式的双异质结构腔蚀刻在一个悬浮的InP膜在室温下。腔模的品质因数为44 × 10 ^3,超低模体积为1.2 λ/n)^3,在300 K时自发发射率提高了2.8倍。
2009-03-25 physics.optics quant-ph
A spin-photon interface using charge-tunable quantum dots strongly coupled to a cavity
含有电子或空穴自旋的带电量子点是适用于量子网络和分布式量子计算的明亮固态量子比特。将这种量子点自旋引入光子晶体腔中产生强自旋-光子界面,其中自旋可以通过调制腔反射系数来控制光子。然而,先前对这种自旋光子界面的演示依赖于由附近杂质随机充电的量子点,导致电荷状态的不稳定性,这导致腔反射率的对比度差。在这里,我们展示了一个强大的自旋光子接口使用量子点,是确定性地与二极管结构的充电。通过在光子晶体谐振腔中引入这种主动带电的量子点,我们实现了腔模和量子点的负电荷态之间的强耦合。此外,通过初始化的自旋,通过光泵浦,我们显示出强烈的自旋相关的调制腔的反射率,对应于12的协同。这种自旋相关的反射率对于使用光子介导自旋之间的纠缠以及产生用于量子网络和分布式量子计算中的应用的强光子-光子相互作用是重要的。
2019-06-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity Quantum Electrodynamics with a Single Quantum Dot Coupled to a Photonic Molecule
研究了由一对耦合的光子晶体腔组成的量子点与光子分子耦合的腔量子电动力学效应。我们发现量子点和光子分子的两个超模之间存在反交叉,这表明实现了强耦合机制。从反交叉的数据,我们估计的贡献模式耦合和本征失谐的总失谐之间的超级模式。最后,我们还展示了光子分子中非共振腔-腔相互作用的特征。
2012-01-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon trains and lasing : The periodically pumped quantum dot
我们提出用表面声波泵浦半导体量子点,该表面声波传递交替的电子和空穴的周期性序列。与良好的光学腔相结合,这种规则的泵浦可能需要反聚束和亚泊松光子统计。在坏腔极限中,将产生一列等间距的光子训练。
1998-03-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of phonon-modified quantum dot photoluminescence intensity in structured photonic reservoirs
耦合到结构光子库的量子点的自发发射率由其局域光子态密度的频率依赖性决定。通过声子修饰,对于光子衰减时间变得与纵向声学声子衰减时间相当的某些光子结构,可以发生费米黄金法则的崩溃。提出了一个极化子主方程模型来计算相干激发量子点耦合到结构光子库的光致发光强度。我们考虑的半导体微腔和耦合腔波导的例子,并显示清晰的光致发光强度的光谱特征,包含独特的签名之间的相互作用的声子和光子浴耦合。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon statistics from a resonantly driven quantum dot
研究了共振驱动量子点辐射中的光子关联,并考虑了固态声子环境的影响。推导了二阶荧光强度关联函数的解析表达式,并据此预测了驱动场变化时相关和非相关光子发射的情况。研究这种效应的实验将为量子点载流子-声子动力学提供有价值的见解,并且在当前技术下是可行的。
2008-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards quantum dot arrays of entangled photon emitters
我们表明,与一个新的家庭的金字塔网站控制InGaAsN量子点,它是可能的,以获得包含多达15%的偏振纠缠光子发射器的区域-一个重大的改进,如果相比,其他量子点系统实现的小部分。利用双光子偏振态密度矩阵和由此得到的参数证实了纠缠,发现了结晶度高达0.721 ± 0.043的发射体。
2014-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Two-photon lasing by a single quantum dot in a high-Q microcavity
本文从理论上研究了强耦合条件下含有一个量子点的微腔中的双光子过程。腔模可以被调谐以共振驱动基态和双激子态之间的双光子跃迁,而激子态由于双激子结合能而远离共振。研究了在连续非相干泵浦下量子点和腔场的稳态。我们确定了制度,系统作为双光子发射器,并讨论了现实的单量子点设备的双光子激光的可行性和性能。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Current noise of a quantum dot p-i-n junction in a photonic crystal
研究了嵌入三维光子晶体中的量子点p-i-n结的散粒噪声谱。通过对电流噪声的观测,可以得到量子点激子的辐射衰减特性。电流噪声具有不连续性,揭示了光子晶体的带隙特性。指出了这种器件在纠缠产生和单光子发射中的应用,并指出了利用现有技术可以实现的可能性。
2005-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization-Correlated Photon Pairs from a Single Quantum Dot
在一个双光子级联中,由单个InAs量子点发射的双激子和单激子光子之间观察到线性偏振相关,但没有纠缠。结果用概率模型定量描述,该模型包括双激子通过一对非简并单激子态的两条衰变路径,发射光子的偏振依赖于衰变路径,结果表明,由于量子点不对称性导致的自旋非简并性是实现纠缠光子产生装置的一个重要障碍.
2002-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Triggered single photons from a quantum dot
我们展示了一种新的方法产生触发单光子。在激光脉冲在单个量子点内部产生激子之后,它们之间的静电相互作用以及由此产生的光谱偏移允许单个发射光子被隔离。自相关测量表明,双光子的概率减少到0.12倍的泊松光的值。当发射饱和时,强反聚束持续存在。发射的光子也是偏振的。
2000-12-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Controlling the Spontaneous Emission Rate of Single Quantum Dots in a 2D Photonic Crystal
我们观察到在二维α光子晶体中单个InAs量子点的大的自发发射率变化。与体半导体中的QD相比,与腔共振的QD显示出高达8倍的发射速率增加。相反,非共振量子点表示高达五倍的速率淬火的光学态的局部密度(LDOS)是在光子晶体减少。在这两种情况下,我们证明了光子反聚束,表明该结构是一个按需单光子源,脉冲持续时间从210 ps到8 ns。我们用时域有限差分(FDTD)模拟解释了量子点发射率的抑制,并与实验结果吻合良好。
2005-04-20 quant-ph
Antibunching and Photon Blockade in a coupled Single Quantum Dot-Cavity System
本文介绍了由微腔中的量子点组成的系统中的光子阻塞和反聚束效应。我们给出了共振和非共振光子阻塞的解析条件,适用于小的外部泵浦振幅值。从这些结果出发,我们讨论了系统的量子态特性的主方程形式主义和突出的数量,如静态和动态的静态二阶相关性和单光子纯度。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization entangled photons from quantum dots embedded in nanowires
我们首次测量了嵌入InP纳米线中的单个InAsP量子点的双激子到基态级联的光子偏振纠缠。我们观察到对参考最大纠缠态的保真度为0.76(2),同时观察到并发度为0.57(6)。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photon-assisted-tunneling in a coupled double quantum dot out of thermal equilibrium
在高功率微波激发下,对GaAs双量子点器件进行了光子辅助隧穿(PAT)实验。当电子温度(> 1 K)远高于晶格温度时,观察到多达14个光子的光子辅助吸收。即使在这种非平衡PAT光谱中也发现了Landau-Zener-Stückelberg(LZS)干扰的特征。此外,在此条件下测得的非热平衡双量子点的电荷态弛豫时间T_1~ 8 ns与其它报道一致。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Single Photon Near Field Emission and Revival in Quantum Dots
耦合到量子点的电子态的光子的自发发射的模型对于理解应用于所提出的固态量子计算机、单光子发射器和单光子检测器的电介质中的量子相互作用是重要的。传统上,光子发射的特征寿命是在Weisskopf-Wigner近似下建模的。本文在Weisskopf-Wigner近似下,模拟了量子点的激发态光子的完全量子化自发发射,包括近场效应。我们建议使用离散的中心差分近似来描述单光子状态通过单光子运营商在3+1维。我们在这里进一步表明,可以从传统的电动力学和量子电动力学的描述,在电场和磁场的光子波函数和它的运营商使用狄拉克方程的单光子的传播。
2010-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transient chirp in high speed photonic crystal quantum dots lasers with controlled spontaneous emission
我们报道了一系列关于自发发射可控纳米激光器动力学的实验。激光腔为光子晶体平板腔,内置自组装量子点作为增益材料。腔电动力学效应的实现显著增加了大信号调制带宽,测量的调制速度为10 GHz的量级,同时保持19 dB的消光比。一个线性瞬态波长漂移的报告,对应于小于100 pm的啁啾为35 ps的激光脉冲。我们观察到,啁啾特性是独立的重复率的激光高达10 GHz。
2008-12-09 physics.optics quant-ph
Screening nuclear field fluctuations in quantum dots for indistinguishable photon generation
半导体量子点可以产生高度相干且不可分辨的单光子。然而,本征半导体退相机制可以降低双光子干涉的可见性。对于量子点中的电子,一个基本的退相过程是与核自旋浴的超精细相互作用。在这里,我们直接探讨的结果波动的核自旋的弹性和非弹性散射光子谱从一个单一的点居民电子。我们发现,核自旋涨落导致失谐拉曼散射光子,这是区别于弹性和非相干成分的共振荧光。这大大降低了双光子干涉的可见性。然而,我们证明了核自旋噪声的成功筛选,使相干单光子,表现出高可见度的双光子干涉的产生。
2016-01-08 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
Enhanced Two-Photon Processes in Quantum Dots inside Photonic Crystal Nanocavities and Quantum Information Processing Applications
我们发现,耦合到纳米腔的量子点的双光子跃迁率提高了8个数量级,相对于散装主机中的量子点。然后我们提出了如何利用这种增强来实现相干量子点的双光子吸收激发,纠缠光子对的双光子自发发射的产生,以及在通信波长的单光子产生的双光子受激和自发发射。
2009-07-02 quant-ph
Generation of ultrashort (~10ps) spontaneous emission pulses by quantum dots in a switched optical microcavity
本研究通过自由载流子脉冲注入开关 GaAs/AlAs 微柱腔,利用量子点集合体作为内部光源,实现了 6 至 300 皮秒的超短自发辐射脉冲,为超快成像和量子光子学提供了关键资源。
2019-10-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Improving indistinguishability of single photons from colloidal quantum dots using nanocavities
胶体量子点由于其稳健的合成过程和与纳米光子平台的直接集成而作为量子发射器获得了积极的研究兴趣。然而,在室温下从胶体量子点获得不可区分的光子从根本上是具有挑战性的,因为它们遭受极大的失相速率。在这里,我们提出了一种实验上可行的方法,从非相干泵浦的溶液处理的胶体量子点耦合到一个系统的纳米腔获得不可分辨的单光子。我们表明,通过将胶体量子点耦合到一对氮化硅腔中,我们可以从胶体量子点获得与其他主要量子发射体(如缺陷中心和自组装量子点)相当的单光子源性能。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum optics and cavity QED with quantum dots in photonic crystals
本章主要研究半导体量子点在光子晶体腔中的外延生长量子光学。首先,我们将简要介绍光子晶体和量子点,然后介绍腔量子电动力学(QED)效应,特别强调在量子点-光子晶体平台上演示这些效应。最后,我们将重点讨论这种腔QED效应的应用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optimal excitation conditions for indistinguishable photons from quantum dots
在这封信中,我们提出了一个详细的,所有的光学研究的影响,不同的激发方案的单光子从一个单一的砷化铟量子点的不可逆性。在本研究中,我们测量了InAs量子点态的连续自发发射光子在不同激发方案和不同激发条件下的Hong-Ou-Mandel干涉,并进行了比较。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon correlation studies of single GaN quantum dots
我们目前的测量的二阶相干函数从单个GAN量子点的发射。在某些情况下,观察到很大程度的光子反聚束,证明了单个量子系统的隔离。对于选定的量子点,我们研究了光子反聚束与激发功率和温度的关系。使用脉冲激发,我们演示了紫外触发单光子源工作在358 nm的波长。
2005-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Single Photon Emission from Site-Controlled InGaN/GaN Quantum Dots
从位置控制的InGaN/GAN量子点中观察到单光子发射。单光子性质的发射被验证的二阶关联函数高达90 K,最高的温度到目前为止的站点控制的量子点。对单个量子点的显微光致发光研究表明,线性偏振的单激子发射寿命为几纳秒。这些量子点的尺寸被很好地控制到最先进的制造技术的精度,这反映在它们的光学特性的均匀性上。光学活性量子点的产率大于90%,其中13%-25%的量子点在10 K下表现出单光子发射。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
All-optical tailoring of single-photon spectra in a quantum-dot microcavity system
半导体量子点腔系统是基于固态按需产生单光子用于量子通信的有前途的源。通常,所发射的单光子的光谱特性由系统特性(诸如电子跃迁能量和腔的光谱特性)固定。本文研究了量子点双激子通过部分受激的非简并双光子辐射产生单光子。我们表明,单光子的频率和线宽可以完全控制的刺激激光脉冲,最终允许有效的全光谱整形的单光子。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quasiresonant Excitation of InP/InGaP Quantum Dots Using Second Harmonic Generated in a Photonic Crystal Cavity
不可分辨的单光子是量子信息处理应用所必需的。单量子点的共振或准共振激发比非相干泵浦提供更大的单光子不可逆性,但在实验上也更具挑战性。在这里,我们展示了高信噪比准共振激发的InP/InGaP量子点。激发是通过从与光子晶体腔的基模谐振的电信波长激光器产生的二次谐波提供的,所述光子晶体腔在两倍于量子点跃迁波长处制造。使用InGaP材料基质的χ(2)非线性产生二次谐波。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Purification of single photons by temporal heralding of quantum dot sources
具有高单光子纯度的高效、高速率光子源是量子技术的重要组成部分。基于诸如量子点的固态发射器的单光子源对于集成光子电路是非常有利的,但是它们可能遭受高的双光子发射概率,这在非低温环境的情况下不能被光谱过滤。在这里,我们提出了两个时间净化的方法,使用一个双光子发射过程,以产生高纯度和高效率的单光子发射,绕过固有的问题,光谱重叠的双光子发射。我们实验证明了它们在单光子量子点发射上的可行性,表现出超过99.5%的单光子纯度,而没有显著的单光子效率损失。这些方法可以应用于任何光谱宽带光子对的不确定性源。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nondegenerate two-photon lasing in a single quantum dot
本文提出在双模微腔中利用单个半导体量子点实现双模双光子微激光器,通过低温相干泵浦抑制单光子激射并增强双光子激射,还探讨了双光子共振泵浦产生稳态双模纠缠态。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Off-resonant coupling between a single quantum dot and a nanobeam photonic crystal cavity
我们演示了单个量子点和纳米梁光子晶体腔之间的非共振耦合,在量子点或腔的共振激发下。这些结果是一致的非共振耦合作为一个非相干声子介导的过程与以前的描述。这种现象的扩展到纳米束光子晶体腔提出了有趣的可能性,通过定制的声子态密度的相干控制这种相互作用。
2011-10-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Efficient out-coupling of high-purity single photons from a coherent quantum dot in a photonic-crystal cavity
我们证明了在光子晶体腔的低Q模式下,$(44.3\pm2.1)\%$从量子点的单光子收集效率,记录的单光子纯度为$g^{(2)}(0)=(4\pm5)\%$高于饱和功率。通过在耦合到腔模的另一个量子点上的单光子探测器上每秒探测高达$962\pm46$千计数,直接证实了高效率。高收集效率被发现是宽带的,详细的数值模拟解释。腔增强的有效激发的量子点是通过声子介导的激发,并在这些条件下,单光子不可逆性测量显示长的相干时间达到$0.77\pm0.19$ ns在弱激发制度。我们的工作表明,光子晶体提供了一个非常有前途的平台,高度集成的相干单光子的产生,包括有效的光子从光子芯片的耦合。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
The ability to harness light-matter interactions at the few-photon level plays a pivotal role in quantum technologies. Single photons - the most elementary states of light - can be generated on-demand in atomic and solid state emitters. Two-photon states are also key quantum assets, but achieving them in individual emitters is challenging because their generation rate is much slower than competing one-photon processes. We demonstrate that atomically thin plasmonic nanostructures can harness two-photon spontaneous emission, resulting in giant far-field two-photon production, a wealth of resonan…
2020-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Strain tuning of a quantum dot strongly coupled to a photonic crystal cavity
我们演示了强耦合到光子晶体腔的量子点的可逆应变调谐。我们观察到的平均红移为0.45 nm的量子点位于腔膜内,实现与电场为15 kV/cm施加到压电致动器。利用这种技术,我们证明了在强耦合机制下,量子点与光子晶体腔发生共振的能力,从而产生了明显的反交叉。裸腔共振对应变的敏感性低于量子点,并且在最大施加电场下仅偏移0.078 nm。
2013-05-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Effect of phonon coupling on cooperative two-photon emission from two-quantum dots
我们预测了单模光子晶体腔耦合的两个量子点的主要合作双光子发射。当两个非共振耦合的量子点中的激子同时衰变时,就会产生合作双光子发射。与共腔场的相互作用导致腔致双光子发射,而电子-声子耦合强烈抑制了腔致双光子发射。与普通声子浴的相互作用产生声子诱导的双光子发射,其随温度的升高而增加。对于相同的量子点,腔诱导的双光子发射可以忽略不计,但声子诱导的双光子发射可能很大。
2018-02-13 quant-ph
Cavity-Enhanced Two-Photon Interference using Remote Quantum Dot Sources
腔中的量子点已被证明是不可区分的单光子的非常明亮的源。然而,两个明亮的量子点源之间的量子干涉是基于光子的量子计算的关键步骤,却从未被研究过。在这里,我们利用设备的确定性制造来报告这样的测量。我们表明,腔量子电动力学可以有效地改善远程量子点源之间的量子干涉:难以区分的光子仍然可以干扰与高质量的光子发射的强Purcell制度的源具有良好的对比度。我们的测量和计算表明,腔量子电动力学是一个强大的工具,互连几个设备。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Improving the performance of bright quantum dot single photon sources using amplitude modulation
单外延生长的半导体量子点具有作为光子量子技术的单光子源的巨大潜力,尽管在实践中器件常常表现出非理想的行为。在这里,我们证明了幅度调制可以提高量子点源的性能。从一个由光纤耦合微盘腔中的单个量子点组成的亮光源开始,我们使用同步幅度调制来对发射光进行时间滤波。我们观察到,单光子纯度,连续发射事件之间的时间重叠,和不可分辨性,可以大大提高这种技术。由于这种方法可以应用于任何触发单光子源,独立于几何形状和设备制造后,它是一种灵活的方法来改善固态系统的性能,这往往会遭受过度的失相和多光子背景发射。
2012-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Lifetimes and quantum efficiencies of quantum dots deterministically positioned in photonic-crystal waveguides
将单个发射器与光子纳米结构连接使得能够修改它们的发射特性,例如增强单独的衰减速率或控制发射方向。为了实现完全控制,单个发射器必须确定性地定位在纳米结构中。在这里,我们使用光谱学来获得有关各个量子点的光谱和空间信息,以便将每个发射器定位在光子晶体波导的单元格中的预定位置。根据结构化纳米光子模式内的空间和光谱定位,我们观察到量子点发射可以被抑制或增强。这些结果证明了光子晶体波导控制单光子发射的能力,并且定位量子点的能力对于创建复杂的多发射器量子光子电路将是至关重要的。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Background-free quantum frequency conversion of single photons from a semiconductor quantum dot
我们展示了从外延生长的InAs量子点的单光子的无背景量子频率转换。\approx 980 nm处的单光子与1550 nm附近的泵浦激光器在双极化的锂酸盐(PPLN)波导内组合,产生\approx 600 nm处的单光子。泵浦和信号波长之间的大的红色失谐确保了几乎无背景的转换,避免了诸如PPLN晶体中的反斯托克斯拉曼散射泵浦光子的上转换的过程。在转换之前和之后对单光子流进行二阶相关测量,确认在频率转换过程中光子统计的保留。
2012-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Strongly coupled single quantum dot in a photonic crystal waveguide cavity
嵌入在光子晶体波导中的腔为量子电动力学应用的耦合谐振器的大规模集成提供了一条有前途的途径。在这封信中,我们演示了一个强耦合系统形成的一个单一的量子点和这样的光子晶体腔。从沿光子晶体波导的面外散射信号的光致发光映射中清楚地识别出源自腔的谐振。通过温度控制将量子点激子调谐向腔模。在共振时观察到~ 140 \mueV的真空拉比分裂。
2010-03-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Influence of phonons on exciton-photon interaction and photon statistics of a quantum dot
本文研究了声子对球形量子点光学性质的影响。为此,我们考虑了球形量子点与经典场和量子场的相互作用,而量子点的激子与固态库的相互作用。我们表明,声子强烈影响拉比振荡和光学相干性的第一皮秒的动力学。研究了量子点发射光子的量子统计特性,证明了这些光子是反聚束的,服从亚泊松统计。此外,我们还研究了失谐量和量子点与腔模的相互作用对能级相干性的影响。比较了失谐量和量子点与腔模相互作用对能级相干性的影响以及与经典脉冲相互作用对相干性的影响。
2011-12-26 quant-ph
Full control of spontaneous emission in confined Tamm plasmon structures
我们展示了强限制的光场沉积在一个平面干涉镜微米大小的金属盘。零维Tamm等离激元模式的实验和理论证明,与横向限制限于磁盘面积和TE极化场的强耦合。单量子点确定性地耦合到这些模式时,经历加速的自发发射与模式的光谱共振。对于量子点光谱失谐从限制的Tamm等离子体模式,抑制自发发射的一个因素40被观察到,在光域中的记录值。
2011-09-07 quant-ph
Coalescence of Single Photons Emitted by Disparate Single Photon Sources: The Example of InAs Quantum Dots and Parametric Down-Conversion Sources
由本质上不同的物理过程产生的单个光子通常不是不可区分的。我们展示了如何从一个量子点产生的光子,并在非线性晶体中的参数下转换可以被操纵到不可区分。测得的双光子合并概率为16%,并受到量子点退相干的限制。对量子点相干时间的时间滤波和对检测器时间响应的解释将其增加到61%,同时保留25%的事件。这种技术可以连接可扩展量子网络中的不同元素。
2011-09-28 quant-ph
Spontaneous Parametric Down-Conversion Experiment to Measure Both Photon Trajectories and Double-Slit Interference
最近的工作使用自发参量下转换(SPDC)的可能调查的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论在其原来的(位置-动量)的形式。我们提出了一个实验,使用SPDC光子对来测量光子通过哪个狭缝,同时观察双缝干涉。
2001-06-19 quant-ph
Local Quantum Dot Tuning on Photonic Crystal Chips
基于嵌入在光子晶体器件中的InGaAs量子点的量子网络依赖于量子点彼此谐振以及与它们嵌入其中的腔谐振。我们开发了一种基于温度调谐的新技术,可以在光谱上对齐位于同一芯片上的不同量子点。该技术允许高达1.8nm的可逆的片上量子点调谐。
2007-03-28 quant-ph
On the relationship between pump chirp and single-photon chirp in spontaneous parametric downconversion
我们研究了自发参量下转换产生的光子对的单光子成分的时周期特性,即时间和光谱的联合特性。特别是我们研究了单光子特性,包括纯度和单光子啁啾,如何依赖于光子对特性,包括信号-空闲光谱和相关性的类型和泵浦啁啾的水平。
2012-06-04 quant-ph