Initialization of a spin qubit in a site-controlled nanowire quantum dot
使用固态自旋量子比特的容错量子中继器或量子计算机可能需要在网格中排列许多自旋的物理实现。自组装量子点（QD）已被确立为用于构建基于自旋的量子信息处理设备的有吸引力的候选者，但是这样的QD是随机定位的，这使得它们不适合于构建大规模处理器。最近的努力表明，嵌入纳米线中的量子点可以确定性地定位在规则阵列中，可以存储单电荷，并具有优异的光学特性，但到目前为止还没有使用纳米线量子点进行自旋量子比特操作的演示。在这里，我们展示了被困在站点控制的纳米线量子点中的单个自旋的光泵浦，导致高保真度的自旋量子比特初始化。这代表了在纳米线量子点中建立自旋作为量子存储器的下一步，适用于基于自旋量子位的全光学控制的大规模容错量子计算机或中继器。
2016-05-20 cond-mat.mes-hall
Optical pumping of charged excitons in unintentionally doped InAs quantum dots
作为一种替代常用的电学方法，我们已经研究了光泵浦的带电激子复合物解决杂质相关的过渡与光子的适当的能量。在这些条件下，我们证明了泵浦保真度可以非常高，同时仍然保持不同激子物种之间的切换行为。已经针对同一样品中存在的不同尺寸的单个量子点研究了这种机制，并与来自附近供体的旁观电子的直接注入进行了比较。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Model of coherent optical spin manipulation through hot trion states in p-doped InAs/GaAs quantum dots
提出了一种新的基于麦克斯韦赝自旋方程的广义群论方法来解释最近观察到的p型掺杂量子点系综在共振圆极化激发到热三价质子态下的激发态发射中增强的圆二色性，本文称为“自旋过滤效应”。该理论与极化时间分辨光致发光实验非常吻合，产生了很大程度上未知的壳层间和壳层内自旋弛豫时间尺度。这种方法允许预测控制自旋动力学的最佳脉冲参数，这将使开发的效果在全光自旋为基础的量子技术。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall
Evidence of magnetic field quenching of phosphorous-doped silicon quantum dots
我们提供了高掺杂绝缘体上硅量子点在高达48 T的脉冲磁场作用下的电输运性质的数据。在低场强度下，B<7 T，我们观察到由于弱局部化的破坏而导致的电导的强烈修改，而在较高的场，其中磁场长度变得与硅中磷的有效玻尔半径相当，电导的强烈减小被证明。然后比较高和低电场偏置区域中的数据，以显示在约40 T下实现了接近库仑阻塞边缘的对量子点中的单施主的磁诱导猝灭。
2013-11-18 cond-mat.mes-hall
Energetics and carrier transport in doped Si/SiO2 quantum dots
在目前的理论工作中，我们考虑了杂质，无论是硼或磷，位于不同的替代位置的硅量子点（Si-QD）的直径约为1.5nm，嵌入在SiO2矩阵。形成能计算表明，最积极有利的掺杂位点内的量子点和在Si/SiO2界面的P和B杂质，分别。此外，电子和空穴传输计算显示在所有的情况下的最小电压阈值的强烈减少，并在低电压制度的总电流的相应增加。在更高的电压下，我们的研究结果表明，只有P掺杂的硅量子点的传输显着增加，而B掺杂的电响应不偏离未掺杂的情况。这些发现为掺杂硅量子点在硅基光子学或光伏太阳能电池等广泛应用中的应用提供了支持。
2015-12-01 cond-mat.mes-hall
Ultrafast spin initialization in a gated InSb nanowire quantum dots
提出了一种快速、精确的静电量子点中单个电子自旋初始化方法。该点是在纳米器件中创建的，该纳米器件由催化生长的锑化铟（InSb）纳米线和附近的栅极组成，控制电压施加到该栅极。首先，我们将任意自旋的单个电子插入导线。自旋的操作使用由电场引起的Rashba自旋-轨道相互作用来执行。首先，施加到横向栅极的单个电压脉冲用于将电子波包分裂成具有相反自旋取向的两个部分。接下来，施加到其余栅极的另一电压脉冲使两个部分的自旋在相反方向上旋转$π/2$。这样，最初相反的自旋部分最终指向相同的方向，沿着量子线的轴。因此，我们在预定义的方向上设置自旋，而不管其初始方向。这是在小于$60\,\mathrm{ps}$的时间内实现的，而不使用微波、光子或外部磁场。
2018-12-22 cond-mat.mes-hall
Photoexcited carriers transfer properties in a doped double quantum dots photocell
本研究针对掺杂双量子点光电池，通过评估多光子吸收过程中的输出电流、功率与效率，理论得出优化方法，发现掺杂相关结构参数及室温附近小幅升温可调控载流子输运性能，为该类光电池优化提供了路径。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic Zeeman Splittings in Colloidal CdSe Quantum Dots Doped with Single Magnetic Impurities
仅用单个杂质原子掺杂半导体量子点就可以完全改变其物理性质。在这里，我们报告和分析的磁圆二色性（MCD）光谱的胶体CdSe量子点样品含有平均少于一个Mn 2+每量子点。即使在这种亚单掺杂剂水平下，低温低场数据也由掺杂剂-载流子sp-d交换引起的杂质诱导的塞曼分裂主导。然而，与更重掺杂的量子点不同的是，随着场强的增加，第一个CdSe激子处的MCD强度显示出场诱导的符号翻转，反映了sp-d交换和可比量级的固有塞曼分裂之间的竞争。最不寻常的是，这两种效应之间的竞争导致了一个大的明显的位移在第一MCD峰的最大值，我们发现这是由于第一和第二激子之间的固有激子g因子的符号的差异。最后，sp-d和本征贡献的激子塞曼分裂各自表现出独特的磁场和温度依赖性，允许MCD光谱的未掺杂，单掺杂，和双掺杂量子点子系综进行分析。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall
Electric field tuning spin splitting in topological insulator quantum dots doped with a single magnetic ion
从理论上研究了含有单个磁性$Mn^{2+}$离子的盘状碲化汞拓扑绝缘体量子点中的电子自旋态。研究表明，磁性$Mn^{2+}$离子的位置可以显著地调制HgTe TIQD中拓扑边缘态的能谱和电子密度分布.数值计算结果进一步表明，电场不仅通过电子（空穴）与磁性$Mn^{2+}$离子之间的$\emph{sp-d}$交换相互作用来调节边缘态的自旋分裂，而且还引起了光致发光（PL）谱中的亮-暗跃迁和反交叉行为.这种自旋特性的碲化汞TIQD与单一$Mn^{2+}$离子在这项工作中所示的拓扑电光器件提供了一个新的平台。
2018-08-02 cond-mat.mes-hall
Theory of magneto-optical properties of core-shell spherical quantum dots doped with radial-position-controlled magnetic impurities
我们提出了一个理论的电子和磁光性质的球形量子点组成的内核由外壳包围。该核-壳量子点掺杂有磁性Mn杂质，所有这些杂质都以预选半径注入到量子点内的球形表面上。通过施加外部磁场，点的球对称性被打破。在磁场的存在下的电子态被处理的有效质量模型，其中包括s-d和p-d交换与本地Mn d电子的相互作用。由于核和壳区域之间的晶格失配导致的量子点中的应变被假定为赝晶的，并且该应变场对电子态的影响也被包括在内。利用有效质量电子态和费米黄金法则计算了量子点的光学性质。
2015-08-27 cond-mat.mes-hall
Intrinsic and doped coupled quantum dots created by local modulation of implantation in a silicon nanowire
我们提出了一个系统的研究各种方法（顶栅，局部掺杂，衬底偏置），以制造和调整多点结构的硅纳米线多栅MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。硅纳米线的载流子浓度分布是控制隧道势垒和单电子岛形成的关键参数。它由纳米线的掺杂分布和施加到顶栅和衬底的电压两者确定。局部掺杂是通过实现多达两个砷注入步骤，结合栅极和氮化物间隔物作为掩模来实现的。我们比较名义上相同的设备与不同的approtations和不同的电压施加到基板上，导致实现的本征和掺杂耦合点结构。我们展示了所有的隧道电阻对电极和点之间的设备，可以独立地调整与控制顶栅包裹硅纳米线。
2011-05-02 cond-mat.mes-hall
Exchange interaction-driven dynamic nuclear polarization in Mn-doped InGaAs/GaAs quantum dots
我们研究了单个自组装InGaAs/GaAs量子点中的光自旋取向和动态核极化（DNP），其中Mn原子是一种磁性杂质，为中性受主A $^0$提供了有效的自旋$J=1$。我们发现在这种量子点中光生电子的自旋可以通过准共振圆极化激发有效地取向。然而，对于通过补偿与A $^0$的交换相互作用$Δ_e$的磁场而准简并的电子自旋能级，由于交换的各向异性部分而存在完全去极化。尽管如此，在大多数研究的量子点中，自旋极化的光电子产生明显的DNP，其随着纵向磁场而生长，直到临界场，在临界场处其突然消失。对于某些量子点，在不同的磁场下观察到这种DNP序列的几个副本。这种惊人的行为定性讨论的结果，不同的交换相互作用所经历的电子，驱动DNP率通过电子-核自旋触发器的能量成本。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Optical initialization, readout and dynamics of a Mn spin in a quantum dot
我们研究了通过光抽运嵌入CdTe/ZnTe量子点中的单个Mn原子的自旋制备效率。在单个量子点中的共振光泵浦过程期间监测荧光强度的时间依赖性允许直接探测Mn自旋初始化的动态。该技术提供了在同一步骤中包括Mn自旋的制备和读出的便利。我们的测量表明，当激光共振驱动饱和的一个量子点跃迁时，在零磁场下，锰自旋初始化的效率可以达到75%，并且发生在数十个\emph{ns}范围内。我们观察到光抽运效率随点的不同而变化，并且在Voigt或Faraday结构中受到几十mT的磁场的影响。这归因于Mn位置处的局部应变分布，其主要决定了Mn自旋在弱磁场下的动力学。量子点的自旋翻转散射光子的光谱分布呈现出弱的光泵浦效率，揭示了Mn自旋交换场中激子分裂的显著自旋弛豫。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall
Optical polarization of localized hole spins in p-doped quantum wells
利用时间分辨克尔转动研究了局域空穴态自旋极化的初始化。我们发现，极化的符号依赖于磁场，以及圆极化泵浦脉冲的功率和波长。对自旋动力学和自旋初始化过程的分析表明，两种机制导致了自旋极化的相反符号：局域空穴态和激子态之间g因子的差异以及局域空穴态对暗激子的捕获过程.
2011-04-06 cond-mat.mes-hall
Controlled single electron transfer between Si:P dots
我们演示了Si：P双点的电控制，其中电势由纳米级磷掺杂区域限定。每个点含有大约600个磷原子，直径接近30 nm。在应用程序的差分偏置的点，观察到电子转移，使用单电子晶体管在直流和射频模式作为电荷检测器。随着量子点缩小到几个甚至单个原子的可能性，这些结果为硅中一类新的精密掺杂量子点开辟了道路。
2006-02-21 cond-mat.mes-hall
Optical properties of charged quantum dots doped with a single magnetic impurity
我们提出了一个微观理论的光学性质的自组装量子点掺杂一个单一的磁性锰（Mn）杂质，并含有控制数量的电子。用二维谐振子描述单粒子电子和重空穴电子壳层。包括电子-电子、电子-空穴库仑以及短程电子自旋-Mn自旋和空穴自旋-Mn自旋接触交换作用。的光激发的电子空穴锰复合物和最终的电子锰复合物的电子状态扩展在一个有限数量的配置和充分的相互作用的哈密顿量的对角化数值。对于给定数目的电子和不同数目的受限电子量子点壳，预测发射光谱作为光子能量的函数。我们展示了如何发射光谱允许识别的电子壳层的数量，这些壳层的电子数量，最重要的是，他们的自旋。我们表明，电子不直接与Mn离子的自旋通过电子-电子相互作用。这种间接相互作用即使在Mn杂质远离量子点中心时也是强的效果。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall
Para-ortho transition of artificial H$_2$ molecule in lateral quantum dots doped with magnetic impurities
给出了掺杂磁性杂质的横向量子点中人工H $_2$分子随外磁场和柱塞栅电压变化的磁相图。Mn-Mn反铁磁-铁磁转变的开始是伴随着电子自旋单重态-三重态转变。我们采用组态相互作用方法将电子-Mn哈密顿量精确对角化，并将其映射为有效的Mn-Mn海森堡哈密顿量。我们发现，在低/高磁场下，Mn-Mn交换耦合可以用RKKY相互作用/磁极化子来描述.
2009-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical pumping and initialization of a hole spin in site-controlled InGaAs pyramidal quantum dots
本研究在（111）B GaAs金字塔形量子点中，通过强磁场和光学激发实现空穴自旋的高保真初始化与泵浦，展示了其在量子硬件中的潜力。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Light-hole exciton mixing and dynamics in Mn-doped quantum dots
从理论上研究了圆柱形CdTe量子点中单个锰原子与其光空穴激子或双激子的短程交换相互作用的光谱和动力学效应.我们的方法是基于Kohn-Luttinger KP理论和组态相互作用的方法，在带内弛豫的存在下的系统的动力学是从冯诺依曼-林德布拉德方程。光空穴激子吸收光谱的复杂结构揭示了交换诱导激子混合，并强烈依赖于Mn位置。特别地，如果Mn原子更靠近圆柱体的边缘，则明亮和黑暗的光空穴激子仅通过空穴-Mn交换而混合。因此，它们的布居表现出交换诱导的拉比振荡，这可以被视为光空穴自旋反转的光学特征。混合双激子，在这种情况下，交换引起的拉比振荡被阻尼的带内空穴弛豫过程中得到类似的结果。本文还讨论了轻空穴-重空穴混合效应。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Preparation and Fluorescent Wavelength Control of Multi-Color Nitrogen-Doped Carbon Nano-Dots
利用杂原子掺杂可以有效地调控碳纳米点的电子态和跃迁通道。因此，可以改变CND的光致发光（PL）性质。为了使纳米碳纳米管在光电子器件中具有潜在的应用前景，发展杂原子掺杂纳米碳纳米管的实用技术具有重要意义。在本工作中，我们利用一种快速有效的微波方法，在氮掺杂的碳纳米管中合成了多色荧光。我们研究了不同原料配比对N-CNDs结构和光学性质的影响。结果表明，当原料配比为1：1、1：2和1：3时，所制备的N-CND可分别发出蓝色（445 nm）、绿色（546 nm）和橙色（617 nm）荧光或PL。我们发现N-CND中的N含量导致了$n-π^*$结构域中不同的表面/边缘态。因此，来自N-CND的PL发射的波长可以通过控制掺杂到CND中的N浓度来调谐。此外，它表明，从N-CND的发光强度主要是正相关的表面/边缘上的C-O基团的连接的含量。本研究为提高CNDs的荧光发射性能，调制其荧光发射的颜色提供了一种有效的实验方法和技术途径。
2021-11-27 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of positively charged excitons in Cr$^+$-doped quantum dots probed by resonant photoluminescence
我们研究了由带正电荷的II-VI族半导体量子点掺杂单个Cr $^+$离子组成的自旋系统的动力学。利用带正电荷激子与Cr $^+$自旋耦合的共振光致发光（PL）分析了主要的自旋弛豫通道。共振PL的强度通过对可以被视为纳米磁体的常驻空穴-Cr $^+$复合物的自旋的光泵浦而降低。自旋存储器可以通过非共振光激发部分擦除。这导致谐振PL信号的增加。共振PL是共圆极化的，并且对应于保存Cr $^+$自旋$\vert S_z \vert$的弛豫通道。在共振PL激发光谱的光学跃迁与Cr $^+$自旋的变化的观察允许确定的磁性原子的磁各向异性。光抽运、自相关测量和光致发光强度分布的功率依赖性表明，空穴-Cr $^+$自旋系统的有效温度受光激发的影响，并通过声子的局域产生.
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Laser spectroscopy of individual quantum dots charged with a single hole
我们用共振激光光谱法研究了单个InGaAs量子点中带正电荷的激子（X1+）。比较了具有不同掺杂剂种类（Be或C作为受体，Si作为供体）的三个样品。p掺杂样品表现出比n掺杂样品更大的非均匀加宽（x3）和更小的吸收对比度（x10）。对于X ~（1+）离子，观察到了点依赖的非线性Fano效应，表明了与简并连续态的耦合。然而，对于C-掺杂的样品的X1+的线形和饱和展宽遵循孤立的原子跃迁行为。这种掺杂C的器件结构对于单空穴自旋初始化、操纵和测量是有用的。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Copper-Doped Colloidal Semiconductor Quantum Wells for Luminescent Solar Concentrators
体半导体的掺杂在光电子应用中已显示出广泛的成功。在过去的几十年里，人们已经为纳米级的掺杂做出了大量的努力。最近，由半导体纳米晶体制成的掺杂零维量子点已被证明是用于发光太阳能集中器（LSC）的有前途的材料，因为它们可以被设计用于在太阳光谱中提供斯托克斯位移的可调谐发射。然而，现有的掺杂胶体量子点具有适度低的量子效率和固有的小吸收截面，这两者一起从根本上限制了它们的有效使用。在这里，我们展示了第一个帐户的铜掺杂到二维原子平面的CdSe胶体量子阱。通过合成后部分阳离子交换将铜掺杂到3-5个单层的CdSe和CdSe/CdS核-壳胶体量子阱（CQW）中能够实现斯托克斯位移的、可调谐的掺杂剂诱导的高效光致发光发射，其具有高量子效率（>43%），伴随着比掺杂量子点的吸收截面高一个数量级的吸收截面。基于这些特殊的性质，我们展示了一个灵活的原型发光太阳能聚光器使用这些新合成的掺杂胶体量子阱。这些发现可能为在LSC中部署CQW以实现先进的太阳能集光技术开辟新的方向。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall
Zn-doped P-type InAs Nanocrystal Quantum Dots
本研究通过二乙基锌前驱体成功实现InAs纳米晶体的Zn p型掺杂，证实了Zn2+对In3+的置换掺杂机制及表面钝化效应，为制造短波红外光电器件铺平道路。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall
All-electrically reading out and initializing topological qubits with quantum dots
我们分析了在一维半导体纳米线中，弱耦合到单能级量子点（QD）的拓扑量子比特的读取和初始化。结果表明，当通过调节门电压使Majorana费米子熔合时，可以通过量子点在一个能量窗口内的占据直接读出拓扑量子比特。量子比特的初始化也可以通过调节量子点上的栅极电压来实现，其中总费米子宇称守恒。因此，读取和初始化过程都可以以全电气方式实现。
2013-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
CdSe/ZnSe quantum dot with a single Mn$^{2+}$ ion - a new system for a single spin manipulation
我们提出了一个单独的自组装的CdSe/ZnSe量子点掺杂单锰$^{2+}$离子的磁光研究。所研究的点的属性进行了分析类似于更探索的Mn掺杂的CdTe/ZnTe点的系统。用自旋哈密顿模型描述了中性激子发射线的特征六重分裂及其在磁场中的演化。激子复合和Mn $^{2+}$自旋弛豫的动力学提取从一系列的时间分辨实验。一个单一的掺杂剂的存在下示出不影响的平均激子寿命测量的数量的Mn 2+和Mn掺杂的点。另一方面，非共振泵浦被证明可以使置于外部磁场中的量子点中的Mn $^{2+}$自旋去自旋。这种效应被用来确定在黑暗中的离子自旋弛豫时间。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall
Electronic States of Magnetic Quantum Dots
研究了磁掺杂量子点中电子的量子态随电子与杂质自旋之间的交换耦合、库仑相互作用强度、束缚势和电子数的变化。掺杂大量磁性Mn杂质的量子点的磁相图可以用电子能谱中的能隙和平均场电子-Mn交换耦合来描述。在没有外加磁场的情况下，这两个参数之间的竞争导致自旋非极化态和自旋极化态之间的转变。通过静电控制约束势的非抛物线性来调节能隙，即使在固定的电子数下也能够控制磁化。我们通过直接比较Mn掺杂量子点与抛物线和高斯限制势来说明我们的发现。
2007-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic anisotropies of quantum dots
从各向异性$g$ -因子和磁晶各向异性能两个框架讨论了磁性离子掺杂量子点的磁各向异性。结果表明，即使是一个简单的模型的锌掺杂量子点显示了丰富的图中的量子点参数空间的磁各向异性。调整限制允许控制磁容易轴在量子点的方式不适用于更好地研究散装。
2012-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum computation with doped silicon cavities
我们提出了一种量子计算机架构，涉及光子晶体硅腔中的替代施主，以及已经在离子阱和其他原子系统中证明的光学初始化，操纵和检测过程。我们的方案大大简化了硅基固态量子计算机成功运行的构建模块的实现，包括施主的定位，单量子位和双量子位门的实现，量子位的初始化和读出。使用相关参数的最新值对所涉及的过程进行详细考虑，表明这种架构可能会导致与可扩展量子计算兼容的每个门的错误。
2008-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement of the quantum-confined Stark effect in $InAs/In(Ga)As$ quantum dots with p-doped quantum dot barriers
研究了非有意掺杂和p掺杂InAs/In（Ga）As量子点的量子限制斯塔克效应，比较了它们在光调制器中的性能。测量结果表明，掺杂的QD势垒导致更好的品质因数$(FoM)$，定义为反向偏置电压摆幅的吸收$Δα$的变化与$1 V$ $α(1 V)$处的损耗的比率，$FoM=Δα/α(1 V)$。改进的性能是由于基态吸收峰的存在和斯塔克位移的附加分量。测量表明，当与具有NID QD势垒的叠层相比时，p掺杂QD势垒可以导致在-73 $°$ C至100 $°$ C的温度之间FoM调制器性能增加超过3 $\times$。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coherent manipulation of charge qubits in double quantum dots
从理论上研究了双量子点中电子在快速偏压开关作用下的相干时间演化。正如实验所示，这种驱动的双量子点是控制操纵电荷量子比特的潜在设备。通过数值求解量子主方程，我们获得了能量和时间分辨的电子转移通过类似于测量数据的设备。观察到的振荡被发现依赖于水平偏移的两个点在操作过程中，最令人惊讶的是，也在初始化阶段。通过一个解析表达式，从一个大的偏差模型，我们可以理解的显着特点，这些振荡的实验数据和数值结果中看到。这些发现加强了对量子点之间电子相干转移的普遍解释。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Single exciton spectroscopy of semimagnetic quantum dots
本文研究了光激发II-VI族半导体材料中Mn自旋的掺杂问题。通过数值对角化哈密顿量计算了自旋-激子相互作用以及由此产生的多自旋关联对光致发光的影响，包括电子、空穴和Mn自旋之间的交换相互作用以及自旋-轨道相互作用.结果提供了一个统一的描述最近的实验的点与一个和多个Mn原子，以及光致铁磁性的半磁性纳米晶体。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of hyperfine shifts and radiofrequency manipulation of the nuclear spins in individual CdTe/ZnTe quantum dots
我们实现了对单个CdTe/ZnTe量子点电子超精细位移的直接探测。对于以前无法访问的制度的强磁场$B_z\gtrsim0.1$ T，我们证明了强大的极化的几百个粒子的核自旋浴，光学初始化时间为$\sim$ 1毫秒和极化寿命超过$\sim$ 1秒。单个量子点的核磁共振光谱揭示了强的电子-核相互作用，其特征在于奈特场$|B_e|\gtrsim50$ mT，比III-V族半导体量子点强一个数量级。我们的研究证实，II-VI族半导体量子点作为一个有前途的平台，混合电子-核自旋量子寄存器，结合了优良的光学性能相媲美的III-V点，和稀释的核自旋环境类似的IV族半导体。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Long-range plasmon-assisted energy transfer over doped graphene
我们证明了掺杂单层石墨烯中的纵向等离子体激元可以介导附近荧光团之间的高效长程能量转移，例如，半导体量子点我们推导出一个简单的分析表达式的能量转移效率，包括所有涉及的基本过程。我们进行数值计算的转移效率为一对PbSe量子点附近的石墨烯的荧光团间的距离高达1 $μ$米，并发现等离子体辅助的远程能量转移可以增强高达一个因子的$\sim10^4$相对于福斯特的转移在真空中。
2012-12-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
The effect of doping layers position on the heterojunction sharpness in (In,Al)As/AlAs quantum dots
本文研究了掺杂层位置对间接带隙(In,Al)As/AlAs量子点异质界面锐度的影响，发现掺杂层在量子点下方会改变激子复合动力学并影响界面模糊或锐化，而掺杂层在上方则无影响。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Valley-based noise-resistant quantum computation using Si quantum dots
我们利用硅量子点的谷自由度设计了一个抗噪声的量子计算平台。量子位被编码在双量子点中具有不同谷组成的两个极化（1，1）自旋三重态中，其中塞曼场使得能够进行明确的初始化。顶栅给出了点之间谷分裂的差异，允许相对谷本征态之间的可控点间隧穿，这使得单量子比特旋转成为可能。双量子位操作依赖于带状线谐振器，并且读出依赖于电荷感测。电荷和自旋波动的灵敏度由谷间过程决定，并且与传统的自旋和电荷量子比特相比大大降低。为了进一步抑制噪声，我们描述了谷回波。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall
Single-Exciton Gain and Stimulated Emission Across the Infrared Optical Telecom Band from Robust Heavily-doped PbS Colloidal Quantum Dots
本研究针对红外铅硫族胶体量子点光学增益阈值高的问题，采用稳定电子掺杂PbS胶体量子点，实现了室温光通信波段可调谐的红外受激发射，增益阈值达单激子区间，大幅降低阈值水平。
2019-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quantum Computing with Electron Spins in Quantum Dots
综述了量子点中自旋量子比特实现的几个问题。我们首先介绍了量子计算的标准模型及其实现的基本准则。其他替代配方，如基于测量和绝热量子计算进行了简要讨论。然后，我们专注于自旋量子位在单和双GaAs电子量子点和回顾最近的实验成果，相对于初始化，相干操作和读出的自旋态。我们广泛地讨论了这个系统中的退相干问题，特别强调其理论治疗和可能的方法来克服它。
2009-06-22 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
Magnetic ordering in quantum dots: Open vs. closed shells
在磁性掺杂的量子点中，改变载流子占据率，从开放到封闭的壳层，导致载流子介导的磁性有序的定性不同形式。虽然在平均场近似下研究这种纳米级磁体是常见的，但排除自旋波动可能会掩盖重要的现象，并导致小型磁性系统中的虚假热力学相变。通过采用粗粒度，变分和蒙特卡罗方法对单和双占据量子点，包括自旋波动，我们评估的平均场描述的相关性和区分不同的有限尺寸标度在纳米级磁体。
2015-09-16 cond-mat.mes-hall
Electron temperature in electrically isolated Si double quantum dots
基于电荷的量子计算可以通过对无铅量子系统中单个电子的可靠控制来实现。在掺磷硅中实现的电隔离双量子点（DQD）中的单电荷跃迁可以通过电容耦合单电子隧穿器件来检测。通过对探测器电导的时间分辨测量，我们研究了量子点在温度下的占位统计。我们观察到一个显着减少的DQD中的有效电子温度相比，在检测器的引线的温度。这套系统有望使孤立的DQD成为长相干量子计算的合适平台。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall
Hole transport in p-type GaAs quantum dots and point contacts
p型GaAs系统的强自旋-轨道相互作用特性使其有望实现自旋电子学器件。在这里，我们报告在p型，C掺杂GaAs异质结构的扫描探针氧化光刻制造的纳米结构的输运测量。我们观察到量子点接触中的电导量子化，以及具有不同几何形状的两个量子点中的明显库仑共振。从库仑金刚石测量中提取的两个点的充电能量与点的光刻尺寸一致。在库仑金刚石测量中没有激发态表明量子点处于多能级输运状态。
2007-11-04 cond-mat.mes-hall
Coulomb Oscillations of Indium-doped ZnO Nanowire Transistors in a Magnetic Field
我们报告的观察库仑振荡从本地化的量子点叠加在正常的跳跃电流在ZnO纳米线晶体管。库仑振荡可分辨到20 K。由于载流子运动受到洛伦兹力的作用，观察到了正的各向异性磁电阻。随着磁场的增加，磁场诱导的隧穿势垒透明性导致振荡幅度的增加。作为磁场的函数的能量偏移指示量子点中的电子波函数修改。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Long-lived electron spin coherence in CdSe/ZnSSe self-assembled quantum dots
利用时间分辨的抽运-探测克尔旋转方法研究了n掺杂和未掺杂的自组装CdSe/Zn（S，Se）量子点中的电子自旋相干性。在n掺杂量子点中发现了自旋取向后持续长达13 ns的长寿命自旋相干性，显著超过了电荷中性和带负电荷的激子的350 - 530 ps的寿命。在0.25 T的磁场中，电子自旋退相时间长达5.6 ns。驻留电子与核自旋涨落的超精细相互作用被认为是退相时间的主要限制因素。分析了该机制在II-VI和III-V量子点中的效率。
2011-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Reentrant Formation of Magnetic Polarons in Quantum Dots
提出了一个磁性离子掺杂半导体量子点中磁极化子形成的模型。润湿层用作光生空穴的储库，其可以被相邻的量子点捕获。对于一定的空穴密度，由俘获空穴引起的磁化强度的温度依赖性是可重入的：它在某些温度范围内消失，并在更高的温度下重新出现。我们证明，这种奇特的效果是不是一个工件的平均场近似和统计自旋波动后仍然存在。我们预测了光致发光光谱中重入磁极化子的指纹。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall
Tracking electron pathways with magnetic field: Aperiodic Aharonov-Bohm oscillations in coherent transport through a periodic array of quantum dots
我们研究了通过一个周期性的正方形量子点阵列夹在调制掺杂量子阱的共振隧穿。当磁场与量子点平面平行时，由于隧穿电子穿过的多条路径的干涉，隧穿电流呈现出高度复杂的Aharonov-Bohm振荡模式，通过以不同的倾斜角度扫描磁场，可以计算出与电导拍频相关的各个路径。值得注意的是，Aharonov-Bohm振荡是非周期性的，除非相对于量子点晶格轴的磁场斜率是有理数。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall
Observation of low-lying excitations of electrons in coupled quantum dots
利用共振非弹性光散射研究了干法刻蚀调制掺杂AlGaAs/GaAs耦合量子点中电子的隧穿激发。一个序列的壳层内和壳层间激发被发现在能量由量子点限制能$\hbar ω_0$和隧道间隙$Δ_{SAS}$之间的相互作用，对称和反对称离域单粒子分子状态之间的分裂。在这些纳米结构中的电子激发显示的窄线宽表明有前途的场所，在这些人工分子中的电子态纠缠的光谱研究。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall
Universal decay cascade model for dynamic quantum dot initialization
动态量子点可以通过纳米电子器件中的时间依赖性静电势形成，例如门或表面声波驱动的电子泵。在基础计量学和量子信息处理中的应用需要以高精度控制捕获电子的数量的能力。在这项工作中，我们提出并量化了一个计划，以初始化量子点与可控数量的电子。它是基于收缩动态量子点的电子数的随机减少，并由核衰变级联模型描述，“同位素”是量子点的不同电荷状态。与天然核不同，人工约束是时间依赖性和可调的，因此最终“稳定同位素”的概率分布取决于外部栅极电压。我们推导出一个明确的拟合公式，以提取序列的衰减率比从测量的平均电流在一个周期性驱动的设备。这提供了特定于设备的指纹，允许比较不同的设备和架构，并从低精度测量中预测初始化精度的上限。
2010-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generation and detection of mode-locked spin coherence in (In,Ga)As/GaAs quantum dots by laser pulses of long duration
使用可变持续时间高达80 ps的光脉冲，我们报告的自旋相干初始化和随后的检测在n型单电荷量子点，受到横向磁场，泵浦探测技术。我们从实验和理论上证明了自旋相干的产生和读出效率取决于激光脉冲宽度与自旋进动周期的比值：对于固定的泵浦和/或探测脉冲宽度，增大的磁场会抑制自旋相干信号，而对于较小的磁场，脉冲宽度越长，这种抑制作用就越明显.抑制的原因是由于脉冲作用期间的进动而引起的自旋取向的变化。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
Suppressed Defect Emission and Enhanced Blue Luminescence of Zn-Doped CuBr Quantum Dots synthesized in Room-Temperature Synthesis
University of Calicut（喀拉拉大学）；Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））
本研究通过室温环保合成制备Zn掺杂CuBr量子点，抑制缺陷发射并增强蓝色发光，实现96.4%色纯度，为高效无毒蓝光材料提供可扩展策略。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ambipolar quantum dots in undoped silicon fin field-effect transistors
我们集成双极量子点在硅鳍场效应晶体管使用完全标准的互补金属氧化物半导体制造技术。我们用费米能级接近硅带隙中点位置的金属硅化镍代替传统的高掺杂源漏电极，实现了双极性。这种器件以双模式工作，或者作为经典场效应晶体管，或者作为单电子晶体管。我们实现了一个经典的逻辑非门在低温下通过调整两个相互连接的晶体管到相反的极性。在量子机制中，我们证明了稳定的量子点操作中的几个电荷载流子库仑阻塞制度的电子和空穴。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall
Detection of variable tunneling rates in silicon quantum dots
量子点（QD）中的单电子隧穿的可靠检测对于使用这类设备进行量子信息处理是至关重要的。在这里，我们报告的电荷传感在简并磷掺杂硅量子点的电容耦合单电子隧穿器件由相同的材料制成的装置。除了准确计数的量子点中的隧穿事件，我们表明，这种架构可以操作，以揭示量子点的输运特性的不对称性。实际上，当QD偏压改变时，检测器响应中的栅极电压偏移的观察是可变隧穿速率的指示。
2011-02-14 cond-mat.mes-hall
Quantum control of hole spin qubits in double quantum dots
半导体量子点中的空穴自旋量子比特由于其与核自旋的弱超精细耦合和强自旋轨道耦合而具有快速的运算时间，是量子信息处理的有希望的候选者。我们提出了一种通过快速绝热驱动方案对双量子点中的两个重空穴自旋量子比特进行相干控制的方法，该方法比线性斜坡、$π$ -脉冲或Landau-Zener通道等实验常用方案具有更高的量子效率.使用经由自旋轨道耦合的快速准绝热驱动，可以显著降低用于量子比特操纵的电荷噪声，并且实现用于量子比特初始化的高鲁棒性。我们还实现了一个和两个量子比特门，特别是，非，CNOT，和SWAP类门，在一个双量子点实现$99\%$以上的双量子点的空穴自旋，表现出的能力，实现通用门的量子计算的空穴自旋。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall
Influences of Si sheet doping densities on the morphological, conductive and optical characteristics of InAs/GaAs quantum dots
利用原子力显微镜（AFM）和光致发光（PL）研究了Si片掺杂对InAs/GaAs量子点（QDs）性能的影响。原子力显微镜（AFM）测量结果表明，Si片掺杂并没有改变InAs量子点的形貌。当Si掺杂浓度达到5 \times1011cm-2时，导电AFM的电流迅速下降。PL测试结果表明，Si掺杂能显著增强薄膜的PL强度。掺杂到5 \times1011cm-2的InAs量子点在300 K下的PL峰强度比未掺杂的量子点提高了约35倍。这里观察到的结果可以解释由一个假定的正电荷，应变弛豫Si掺杂的InAs量子点内的薄InAs层。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
