Proposed robust and high-fidelity preparation of excitons and biexcitons in semiconductor quantum dots making active use of phonons
它演示了如何激子和双激子态的量子点可以制备具有高保真度的皮秒时间尺度上驱动点与强激光脉冲，被调谐以上的激子共振的激子制备和共振与激子跃迁的双激子制备。该方案利用了光驱动量子点中光子修饰态的声子诱导弛豫，并结合了Rabi跳跃的简单性和绝热快速通过方案的鲁棒性。我们的协议允许按需，快速和几乎完美的状态准备，即使在强载波声子相互作用，其他计划失败。事实上，所提出的协议的性能被证明是更好的更强的载波声子相互作用。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall
The role of phonons for exciton and biexciton generation in an optically driven quantum dot
对于半导体量子点在量子技术中的许多应用，量子点态的良好受控态制备是强制性的。由于量子点嵌入在半导体基质中，因此与声子的相互作用通常在制备过程中起主要作用。在这篇综述中，我们讨论了三个基本上不同的光学激发方案，可用于制备激子，双激子，和叠加态的声子的影响：共振激发导致拉比旋转的激子系统，激发啁啾脉冲利用绝热快速通过的效果，和非共振激发引起的声子辅助状态的制备。我们给出了一个概述的实验和理论结果显示的声子的作用，并比较性能的计划状态准备。
2014-09-08 cond-mat.mes-hall
Rapid biexciton state preparation in a quantum dot using on-off pulse-sequences
我们考虑了在量子点中的脉冲双激子制备问题，并表明具有简单的开-关-开调制的脉冲序列可以比常用的常数和双曲正割脉冲更快地实现目标态的完全制备。组成序列的脉冲的持续时间从超越方程的解获得。此外，使用数值最优控制，我们证明了，对于一个很宽的范围内的最大脉冲幅度的值，建议的脉冲序列准备的双激子状态在数值上获得的最小时间，对于所考虑的特定系统。最后，我们用数值模拟表明，即使在耗散和退相的存在下，高水平的双激子态保真度可以在短时间内产生。
2020-12-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Coherent control and decoherence of charge states in quantum dots
本章回顾了半导体量子点中载流子光学控制的最新实验和理论研究成果。讨论了激子和双激子占据拉比振荡的物理机制，以及时域干涉实验。接下来，在半导体结构中的载流子-声子相互作用的影响进行了描述和现代方法的理论描述的载流子-声子动力学和所产生的退相。
2007-06-08 cond-mat.mes-hall
Formation dynamics of an entangled photon pair -- a temperature dependent analysis
从理论上研究了GaAs/InAs半导体量子点中双激子级联产生的光子的偏振纠缠。详细分析了级联过程中发生的光子和载波相干态和声子之间的复杂相互作用，使我们能够清楚地确定纠缠产生和破坏的位置。一个量子态层析成像进行不同的激子精细结构分裂。通过构造一个有效的多声子哈密顿量，将润湿层态的连续谱耦合到量子点上，我们研究了双激子和激子态的弛豫。这一贯地将温度依赖性引入级联。考虑到典型的Sttranski-Karastanov生长的QD，对于约80 K的温度，纠缠度开始受到激子态的退相的影响，并且最终在120 K以上损失。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall
Zero temperature Dephasing and the Friedel Sum Rule
检测干涉粒子通过干涉仪的一个臂，称为“哪条路径”测量，会导致干涉可见度下降（失相）。这里我们考虑处于{ \em平衡}的检测器。在有限的温度下，退相是由探测器的热波动引起的。更有趣的是，在零温度极限下，探测器的平衡量子涨落引起了非平衡干涉仪的失相。这种失相是正交性突变的一种表现，它与安德森的突变在性质上不同。它的大小与弗里德尔求和规则直接相关。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Characterization of Qubit Dephasing by Landau-Zener Interferometry
在避免交叉点处控制相干相互作用是量子信息处理的核心。突然开关和绝热跃迁之间的制度的特点是量子叠加，使干涉实验。在这里，我们在基于GaAs的双电子电荷量子比特中以中等速度实现周期性通道，并观察到所产生的叠加态的Landau-Zener-Stückelberg-Majorana（LZSM）量子干涉。我们证明了LZSM干涉术是一种可行的和非常通用的工具，不仅可以研究量子比特的性质，而且可以破译由复杂环境影响引起的退相干。我们的方案是基于简单的稳态实验。我们的双电子电荷量子比特的相干时间受到电子-声子相互作用的限制。它比以前报道的类似结构要长得多。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
Phonon effects on the radiative recombination of excitons in double quantum dots
从理论上研究了载流子-声子耦合作用下双量子点中激子的辐射复合。我们发现声子诱导的纯退相效应和激子态之间的跃迁强烈地改变了自发发射过程，使其对温度敏感，这可能导致时间分辨发光的非单调温度依赖性。我们还表明，在特定的共振条件下，双激子带间偏振可以相干转移到激子的，导致延长的总相干偏振的寿命，这是反映在系统的非线性光谱。我们研究了这种效应对声子诱导退相干的稳定性。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall
Coherent Tunneling by Adiabatic Passage of an exchange-only spin qubit in a double quantum dot chain
提出了一种基于绝热通道相干隧穿（CTAP）的方案，在线性排列的双量子点链中实现自旋量子量子态的交换。量子位的逻辑状态通过采用限制在双量子点中的三个电子的自旋状态来定义。完全通过电操作来获得门操作的可能性使得该量子位在用于实现量子算法的量子计算领域中成为有价值的架构。研究了外控制参数的影响以及退相对链中相干隧穿的影响。在绝热输运过程中，在一个恒定的能量简并本征空间内，链内部的双量子点中的态不被填充，而外部的混合态的瞬态布居被预测。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Accelerated adiabatic passage of a single electron spin qubit in quantum dots
本文在栅极定义半导体量子点中实验实现无跃迁量子驱动绝热捷径，将单电子自旋量子比特的绝热态转移加速逾两倍，并通过展宽反绝热驱动补偿退相位误差，实现97.8%保真度。
2024-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Generation of time-bin entangled photon pairs using a quantum-dot cavity system
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现时间仓纠缠光子对的确定性固态光源的方案。量子点嵌入半导体腔中，两个时间上分离的输入脉冲的相干叠加与腔模的相互作用导致双光子拉曼跃迁，通过双激子-激子级联产生时间仓纠缠光子对。我们表明，所产生的状态的纠缠可以测量使用三重符合检测，纠缠的程度被量化为干涉的可见性。我们还讨论了纯退相对产生的光子对纠缠的影响。明显的干涉可见度值大于$1/\sqrt{2}$的演示在三重符合测量使用实验可实现的参数，从而表明，所产生的光子是适合的应用与贝尔不等式违反和量子密码学。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Highly efficient two photon generation from a coherently pumped quantum dot embedded in a microcavity
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现高效固态光子对源的方案，其中泵浦光的单光子和腔模的两个斯托克斯光子驱动拉曼跃迁。利用共振连续波激光在双激子态和激子态之间产生的Autler-Townes二重态和强耦合腔模的双光子共振跃迁，促进了量子点中的（1+2）型喇曼跃迁.我们发现在弱泵浦的情况下，虽然在没有腔阻尼的情况下，腔模中产生双光子的几率很小，但是在强耦合的情况下，腔阻尼增强了双光子共振发射。我们还讨论了产生的光子对的光谱和产生的光子对中的光子-光子关联。在现有的实验条件下，双光子源的效率可以达到80%以上。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
On-demand generation of higher-order Fock states in quantum-dot--cavity systems
高阶Fock态的按需制备在量子信息科学中具有重要意义。我们提出并比较了在固态量子点-腔系统中产生高阶Fock态的不同方案。该方案利用一系列激光脉冲来激发量子点激子和非共振脉冲来控制点和腔之间的失谐。我们的理论研究包括点和腔的损失过程，以及纯退相型耦合到纵向声学声子在一个数字完整的方式。通过超越量子点的两级近似，我们研究了有限交换分裂的影响，更高能量的激子状态的影响，以及用线性偏振激光脉冲激发导致有害的双激子状态。我们预测，在现实条件下，保持腔与量子点共振，直到达到所需的目标状态的协议是能够提供远高于$40\,\%$的Fock态$| 5\rangle$的结晶度。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of Decoherence tied to Electron-Phonon Coupling in Telecom-Compatible Quantum Dots: Low-threshold Reappearance Regime for Quantum State Inversion
在大尺寸半导体量子点（QD）的光控实验中，我们证明了对与1.3~ $μ$ m的低色散电信波段兼容的发射的完全抑制与受限电子与长波声学（LA）声子的形变势耦合有关的退相。通过利用电子-声子谱密度的大小和形状的量子点的敏感性，我们证明了四倍减少的阈值脉冲面积需要进入去耦制度激子反转使用绝热快速通过（ARP）。我们的量子态动力学的计算提供了很好的协议与我们的实验结果，并表明，量子点波函数的对称性提供了一个额外的手段，工程师的电子-声子相互作用。我们的研究结果将支持固态量子发射器在未来的分布式量子网络使用半导体量子点的发展。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall
Collective Excitation of Spatio-Spectrally Distinct Quantum Dots Enabled by Chirped Pulses
对于产生纠缠光子的可扩展光子器件，期望在可以被共同激发的系综中具有多个量子发射器，而不管它们的光谱可变性。对于量子点，拉比旋转，最流行的共振激发方法，不能保证一个通用的，高效的激发态制备，因为它的激发参数的敏感性。相比之下，依赖于啁啾光脉冲的绝热快速通过（ARP）不受量子点光谱不均匀性的影响。在这里，我们提倡ARP的鲁棒性，同时激发多个量子点的双激子态。对于正啁啾，我们发现，也有制度的声子优势，扩大了容忍范围的光谱失谐。使用相同的激光脉冲，我们证明了能量和空间上不同的量子点的同时激发。能够产生空间复用纠缠光子对是朝着光子器件的可扩展性迈出的一大步。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fast long-range state transfer in quantum dot arrays via shortcuts to adiabaticity
通过量子点阵列快速有效地制备、操纵和转移量子态是固态物理中量子信息处理和量子计算的一项重要任务。传统的绝热传输协议，如绝热通道相干传输（CTAP）及其变体，传输速度慢，容易发生退相干，这在一定程度上会降低保真度。为了实现对退相干的鲁棒性，我们提出了一种加速多量子点系统中绝热电荷转移的协议，共享“绝热捷径”（STA）的概念。我们首先应用STA技术，包括反绝热驱动和逆向工程，以加快三重量子点的边缘点之间的直接（长距离）转移。然后，我们将我们的分析扩展到多点系统。我们展示了如何通过实施修改后的脉冲，快速绝热的外部点之间的电荷传输，最终可以实现不填充中间点。我们还讨论了在存在退相的情况下，传输保真度对操作时间的依赖性。通过最小化退相干和弛豫过程，所提出的用于加速QD阵列中的外部点之间的绝热电荷转移的协议为量子信息处理提供了鲁棒的机制。
2018-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
