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
Electrically defined quantum dots for bosonic excitons
本研究在单层半导体中实现可由栅极电压调控激子能级的电定义量子点，并通过共振荧光证实其零维特性，为基于激子相互作用的量子受限玻色模式奠定基础。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of exciton dephasing in quantum dots through ultrafast multipulse control
我们研究了Viola和Lloyd [Phys. Rev. A 58，2733（1998）]开发的方案在基于激子的自组装量子点量子计算中控制退相的有用性和可行性。我们证明了通过施加一个简单的周期性控制脉冲序列，可以显著增强受声子诱导的退相作用的受限激子量子比特的光学相干性。量子点的形状对退相特性有显著影响。值得注意的是，我们发现，具有为实现量子计算而优化的参数的量子点是最容易受到失相影响的，然而周期性去耦对于这种类型的量子点是最有效的。我们还表明，电场的存在下，这是一个必要的成分，许多激子为基础的量子计算计划，可以进一步提高控制效率。我们的研究结果表明，动态解耦可能是一种方法的选择，在量子算法的空闲阶段的激子量子比特的鲁棒存储。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Occurrence control of charged exciton for a single CdSe quantum dot at cryogenic temperatures on an optical nanofiber
利用单个量子点和光学晶体的混合系统研究了低温下CdSe核/壳量子点的光致发光特性。其关键是控制量子点的发射物种为带电激子，称为trions，其具有优于中性激子的特性。我们通过改变照射激光的波长和强度来研究量子点的光充电行为，并建立了一种方法来创建一个永久带电的情况，只要保持低温就可以持续。该方法为CdSe量子点在量子光子学中的应用开辟了一条新的途径，光荷电量子点与光致发光的混合系统可以很容易地应用于光纤同轴单光子发生器。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of x-ray scattering from optically pumped excitons in atomically thin semiconductors
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Universität Hamburg（汉堡大学）
本文提出利用非弹性x射线散射研究mesoscopic准粒子内部电荷分布的新框架，探讨光泵激子对过渡金属二硫化物x射线散射光谱的贡献。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Spectral properties and control of an exciton trapped in a multi-layered quantum dot
采用高精度变分数值方法研究了自组装多层量子点中单个激子的光谱特性。激子哈密顿量包括在材料界面处由量子点中激子的存在引起的极化电荷的效应。该方法允许在异质结构的界面处相当容易地实现匹配条件。数值方法还提供了精确的近似本征函数，使研究的激子本征函数的电子和空穴状态的可分性。总波函数的可分性或纠缠度可以更好地理解激子的光谱性质，特别是，当光谱的微扰理论计算是相当正确或不正确时，可以提供一些光。最后，利用近似谱和本征函数，分析了外加驱动场时激子波函数的受控时间演化。据发现，它是可能的，以获得皮秒和亚皮秒控制的激子的两个特定的状态之间的振荡与一个相当低的泄漏的概率到其他激子状态，并与一个简单的脉冲形状。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Markovian band-edge effect and entanglement generation of quantum dot excitons coupled to nanowire surface plasmons
从理论上研究了圆柱形纳米线中量子点激子辐射衰减为表面等离子体激元的过程。通过数值求解麦克斯韦方程组和适当的边界条件，得到了表面等离子体的色散关系。量子点激子的辐射衰减率被发现大大增强在一定值的激子带隙。类似于光子晶体中二能级原子的衰变，我们首先指出这种增强现象允许人们研究量子点激子的非马尔可夫动力学。此外，由于纳米线表面等离子体的一维传播特性，可以通过超辐射产生远程纠缠态，并可能在未来的量子信息处理有用。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent optical writing and reading of the exciton spin state in single quantum dots
我们证明了一个单一的半导体量子点的中性激子共振的光脉冲的偏振态和它的光生激子的自旋状态之间的一一对应关系。这是使用两个双偏振和独立调谐的皮秒激光脉冲来实现的。第一个“写”的自旋状态的共振激发激子。第二个被调谐到双激子共振，它的吸收被用来“读取”激子自旋状态。第二脉冲的吸收取决于其相对于激子自旋方向的偏振。激子自旋的变化导致我们监测的双激子线的光致发光强度的相应变化，从而获得光偏振的庞加莱球上的任何点到激子自旋的布洛赫球上的点之间的一一映射。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Optical Activity of the Dark Exciton
我们提出了一个唯象模型来考虑形状对称性破缺对自组装量子点光学性质的影响。我们比较了量子点的双重旋转和两个反射（$C_{2v}$）的对称性和量子点中，这种对称性减少了微扰的一个反射（$C_{s}$）。我们发现，这种对称性的减少大大影响了暗激子的光学活性。在对称量子点中，暗激子本征态之一是完全暗的，另一个由于重空穴和轻空穴混合而具有沿着量子点的对称轴（生长方向）极化的小偶极矩。在非对称量子点中，两个暗激子的本征态与具有垂直于生长方向的偶极矩的交叉线偏振的亮激子的本征态混合。作为这种混合的结果，暗激子本征态之一是暗的，而另一个具有垂直于生长方向线性极化的偶极矩，像较低能量的亮激子本征态。我们的模型符合最近获得的实验数据。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Heat pumping with optically driven excitons
我们提出了一个理论研究表明，在固态环境中的光驱动激子二能级系统作为一个热泵通过重复的声子发射或吸收事件。我们推导出一个主方程相结合的声子浴和两级系统动力学和分析的方向和速度的能量转移作为外部可访问的驱动参数的函数。我们发现，如果驱动激光从激子跃迁失谐，冷却声子环境成为可能。
2010-06-07 quant-ph
Dynamics of optically driven exciton and quantum decoherence
利用正规有序方法研究了刘玉喜等[Phys.Rev.A { \bf 63}，033816（2001）]提出的光驱动激子在浸没在漏腔中的量子阱中的态演化.研究了激光外场对介观叠加态激子量子退相干的影响。结果表明，尽管退相干的特征时间不依赖于外场，但通过调节外场参数可以很好地控制退相干因子的相位。
2001-06-03 quant-ph
Exploiting exciton-exciton interactions in semiconductor quantum dots for quantum-information processing
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）。我们发现，强点限制导致库仑相关性的整体增强和激子态的强重整化，这可以用于执行有条件和无条件的量子比特操作。
2000-05-17 quant-ph
Decay dynamics and exciton localization in large GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们研究了液滴外延生长的大尺寸无应变GaAs量子点中激子的光发射和衰减动力学。从时间分辨的测量结合理论模型，我们表明，液滴外延量子点的量子效率约为75%和振荡器强度之间的8和10。量子点被发现是完全描述的强约束激子的模型，在理论预测，激子在大量子点表现出所谓的巨振子强度。我们将这些发现归因于生长过程中材料混合产生的潜在最小值中的局部基态激子。我们通过从声子展宽的光致发光光谱中提取电子和空穴波函数的大小，为激子的强约束机制提供了进一步的证据。此外，我们探索的衰变动力学的温度依赖性，并为一些量子点，观察到一个显着的有效跃迁强度随温度的降低。我们量化和解释这些效应作为一个固有的属性，由于热激发的基态激子的大量子点。我们的研究结果提供了一个详细的了解一般的大量子点的光学性质，特别是通过液滴外延生长的量子点。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Dynamics of entanglement for coherent excitonic states in a system of two coupled quantum dots and cavity QED
研究了单模腔场作用下两个耦合大半导体量子点（$R/a_{B}\gg 1$）系统中相干激子态的纠缠动力学。在奇相干态中制备的腔场可以产生最大纠缠相干激子态。当腔内没有光子时，两个量子点之间激子相干态的纠缠达到最大。利用激子两个子系统的纠缠度研究了零温环境对激子相干态纠缠的影响
2002-11-11 quant-ph
Generation of any superposition of Dicke state of excitons in coupled quantum dots
我们提出了一个在光驱动量子点中产生激子Dicke态任意叠加态的方案。这个建议是基于激光脉冲的序列，这是适当地调整，以控制迪克状态的过渡。结果表明，产生N个量子点的任意叠加Dicke态需要N个激光脉冲。
2002-01-08 quant-ph
Entanglement evolution for excitons of two separate quantum dots in a cavity driven by magnetic field
在"自旋-玻色子“机制下研究了单模腔中两量子点中激子纠缠的时间演化。研究发现，尽管玻色子模的耗散作用，但在外加驱动磁场的影响下，仅通过调制两个量子点的能量偏置$ε$，两个量子点中的激子就可以纠缠.最初，两个激子在纯分离状态下制备。当打开含时磁场时，即使在很长的时间间隔内，也会产生并保持高度纠缠态。该机制可用于在实际应用中控制量子器件。
2006-11-28 quant-ph
Theory of vibronic assistance in the nonequilibrium condensation of exciton polaritons in optically--pumped organic single crystal microcavities
我们提出了一个反应/扩散模型，用于在含有有机半导体分子晶体膜的微腔中形成下极化激元凝聚体。我们的模型-基于夹在两个反射介质镜之间的蒽膜-由三个耦合场组成，对应于由外部驱动脉冲产生的激子气体，由基态振动模型和腔光子之间的耦合形成的振动子状态的储存器，以及较低的极化激元凝聚体。我们表明，在有限的温度下，存在的振子水库可以增加激子人口，使一个较低的临界泵浦阈值需要实现冷凝。
2012-06-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonlinear coherent state of an exciton in a wide quantum dot
本文用$f$变形振子方法导出了无限深球势阱中粒子的动力学代数。研究了宽量子点中具有确定角动量的激子与两束激光的相互作用。我们证明了在弱禁闭条件下，激子的质心运动量子化后，激子的定态可以看作是一种特殊的非线性相干态，表现出正交压缩。
2011-12-11 quant-ph
Nonlinear Rabi Oscillations of Excitons in Dense Quantum Dot System
用光子回波技术研究了GaAs单量子阱中半导体致密量子点中激子的非线性光学响应和光学相干性。在低温下，从光子回波信号中的衰减曲线估计光学相干性为2ns。还观察到拉比振荡。与目前文献中单个量子点的结果不同，该振荡表现出强烈受预激发载流子密度影响的非线性行为。这一结果可用量子点间激子-激子相互作用引起的局域场修正理论来解释。
2003-06-04 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Exciton photon strong-coupling regime for a single quantum dot in a microcavity
我们报道了单个GaAs量子点与微盘光模之间强耦合的观测结果。在各种温度下进行光致发光以相对于光学模式调谐量子点激子。在共振，我们观察到一个anticrossing，签名的强耦合制度，以及解决双重。真空拉比分裂的金额为400 eV，是两倍大的个人线宽。
2004-12-03 quant-ph
Control of fine-structure splitting of individual InAs quantum dots by rapid thermal annealing
明亮的单激子自旋态的简并是量子点双激子衰变产生触发偏振纠缠光子对的先决条件。然而，通常，激子自旋状态由于面内不对称性而分裂。在这里，我们证明了一个单独的点的激子分裂可以通过热退火调整到零。重复退火蓝移的激子发射线的点，伴随着减少和反转的偏振分裂。退火也被证明可以控制在任何选定的点的激子和双激子跃迁之间的失谐。
2006-12-06 quant-ph
Inversion of exciton level splitting in quantum dots
激子自旋态简并性的证明是从双激子级联中产生纠缠光子对的重要一步。我们测量的精细结构的激子和双激子状态的大量的单个InAs量子点在GaAs矩阵的激子偶极子的水平和垂直偏振分量的能量分裂示出减少激子限制减少，关键通过零和改变符号。热退火显示，以减少激子限制，从而增加分裂接近零的点的数量。
2006-01-30 cond-mat.other quant-ph
Entangled Bell and GHZ states of excitons in coupled quantum dots
我们发现，耦合量子点中的激子是在固态系统中可靠制备纠缠态的理想候选者。一个光学控制激子转移过程中示出的贝尔和GHZ态的产生系统中包括两个和三个耦合点，分别。通过量子动力学方程的解析解和全数值解，确定了产生最大纠缠态的选择性光脉冲的强度和持续时间。建立这样的纠缠态的实验要求进行了讨论。
1999-08-05 cond-mat.str-el quant-ph
Decoherence effects on the generation of exciton entangled states in coupled quantum dots
研究了N=2和3量子点系统中激子-声学-声子耦合对激子最大纠缠态产生的影响。特别是，我们解决的问题的激光脉冲，适当的贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格纠缠态的产生的组合效应，连同退相干机制所提供的声子水库。通过数值求解光驱动激子-声子动力学的主方程，我们表明，最大纠缠激子态的产生是保持在一个合理的参数窗口。
1999-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Exciton polarization, fine structure splitting and quantum dot asymmetry under uniaxial stress
推导了单轴应力下自组装量子点的精细结构分裂与激子极化角之间的一般关系。结果表明，外应力下的FSS下限可以由激子极化角和零应力下的FSS来预测。临界应力也可以通过监测激子偏振角的变化来确定。我们证实了理论进行原子赝势计算的InAs/GaAs量子点。该工作提供了对量子点不对称性及其光学性质的深入了解，并为选择具有最小FSS的量子点提供了有用的指导，这在纠缠光子源应用中至关重要。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Magnetic-field-induced reduction of the exciton polarization splitting in InAs quantum dots
通过在平面内施加磁场，我们证明了在单个InAs量子点中激子发射线的精细结构偏振分裂的控制。选择具有一定势垒成分和限制能的量子点被发现决定了亮激子发射线的分离的磁场依赖性的增加或减少，并且使得分裂在我们的实验的分辨率内被调谐到零。观察到的行为使我们能够确定g因子并交换不同类型点的分裂。
2006-01-30 cond-mat.other quant-ph
Intrinsic electric field effects on few-particle interactions in coupled GaN quantum dots
本文采用三维直接对角化方法研究了垂直耦合GAN/AlN量子点的多激子光谱，并对量子点的少粒子库仑关联态进行了描述。我们提出了一个详细的分析氮化物材料特有的少粒子/激子相互作用的基本性质。与GaAs基量子点相比，其巨大的本征电场和高的电子/空穴有效质量产生了不同的效应：本征激子-激子耦合，耦合点激子波函数的非分子特征，振子强度对点高度的强烈依赖性，不同势垒分隔的点的大的基态能移。这些效应使GAN/AlN量子点成为量子信息处理领域的重要候选材料。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
