Three-dimensional electrical control of the excitonic fine structure for a quantum dot in a cavity
激子精细结构对半导体量子点产生的量子光起着关键作用，无论是纠缠光子对还是单光子。控制激子精细结构已经证明使用电场，磁场或应变场，但不是用于光学腔中的量子点，这是获得高光源效率和近单位光子不可逆性的关键要求。在这里，我们展示了嵌入微柱腔中的量子点的精细结构分裂的控制。我们提出了一个方案的基础上，通过狭窄的脊连接到柱腔的远程电接触。数值模拟表明，这样的几何形状允许三维控制的电场。我们通过实验证明了精细结构的调谐和可再现的取消，这是量子光源技术可再现性的关键一步。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Physical properties of highly uniform InGaAs pyramidal quantum dots with GaAs barriers: Fine structure splitting in pre-patterned substrates
InGaAs量子点嵌入GaAs势垒中，生长在7 μm边的倒四面体凹槽中，在发射的均匀性和光谱窄度方面表现出有趣的特性。本文对精细结构分裂进行了研究。对大约40个单量子点的研究揭示了两个要点：（1）该参数的值在点与点之间非常相似，再次证明了金字塔QD性质的均匀性，（2）在所研究的样品中，几乎没有机会找到具有自然零分裂的点，但是所发现的值（平均值为13 μeV）应该总是保证利用某种校正技术（例如，施加小磁场）恢复简并的能力。
2011-04-01 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
Electric-field-induced energy tuning of on-demand entangled-photon emission from self-assembled quantum dots
基于量子点的非经典光源的可扩展性依赖于对它们的不同发射能量的控制。电场提供了一种很有前途的途径来调整量子点发射能量通过量子限制斯塔克效应。然而，电场主要用于调节量子点的单光子发射能量，而对纠缠光子发射能量的电控制尚未实现，这对于使用不可区分的纠缠光子构建固态量子中继器至关重要。在这里，我们提出了一种方法来实现电子控制的能量纠缠光子发射的量子点。该装置由一个电可调量子二极管集成到压电致动器。我们发现，通过施加一个垂直的电场，用于消除量子点的精细结构分裂的临界单轴应力可以线性调谐。这允许实现能量可调的纠缠光子发射的触发源，这是迈向固态量子中继器应用的重要一步。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
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
Electrically tunable three-dimensional g-factor anisotropy in single InAs self-assembled quantum dots
研究了单个无帽InAs自组装量子点的Lande g因子及其电学调制的三维各向异性。的g-因子的评价从测量的非弹性共隧穿通过塞曼子状态在量子点的各种磁场方向。我们发现，g因子的值和各向异性依赖于量子点势的三维限制各向异性所产生的轨道状态的类型。此外，g因子及其各向异性通过调制限制电位的侧栅进行电调谐。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Strong electrically tunable exciton g-factors in an individual quantum dots due to hole orbital angular momentum quenching
强的电可调激子g-因子中观察到的个人（Ga）InAs自组装量子点和微观起源的效果进行了解释。现实的八带k.p模拟定量地解释了我们的观察，同时再现激子跃迁能量，DC斯塔克位移，抗磁位移和g因子可调性模型点与测量的大小和一个相对较低的In-组成的x（In）~35%附近的点顶点。我们发现，所观察到的g-因子的可调性是由空穴，电子贡献只有微弱。示出的电场引起的扰动的空穴波函数的影响后，g-因子通过轨道角动量淬火，在：Ga的包络函数内的组合物的变化只起很小的作用。我们的研究结果提供了设计规则生长自组装量子点的电自旋操纵通过电g因子调制。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall
Excitonic fine structure splitting in type-II quantum dots
量子点中激子精细结构的分裂与波函数的横向形状密切相关。我们从理论上研究了GaAsSb覆盖层对InAs量子点的II型限制下的精细结构分裂。我们表明，非常小的值的精细结构分裂可比的激子跃迁的自然线宽是现实的量子点的形态，尽管结构伸长和压电场是可以实现的。例如，改变覆盖层厚度允许分裂能量的微调。这种效应是由空穴波函数对结构形态的强烈敏感性以及电子和空穴各向异性的相互补偿来解释的。所研究的量子点中激子跃迁的振子强度与具有I型限制的那些相当，这使得量子点作为偏振纠缠光子对的发射器对于量子通信技术具有吸引力。
2015-04-30 cond-mat.mes-hall
Tunneling Conductance and Coulomb Blockade Peak Splitting of Two Quantum Dots Connected by a Quantum Point Contact
利用玻色化方法和么正变换，给出了无量纲隧穿电导与分数库仑阻塞电导峰分裂之间的一般关系，该关系适用于两个量子点之间的弱传输和强传输，并表明在低能和低温极限下，隧穿电导与温度呈线性关系.
1997-06-06 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
Effective tuning of exciton polarization splitting in coupled quantum dots
研究了面内电场作用下两个横向耦合量子点中激子基态的偏振分裂，并设计了有效的调谐方案。发现在能级上存在明显的斯塔克效应和反交叉。由于点间和点内状态之间的耦合，偏振分裂的绝对值显著减小，并且偏振分裂的绝对值可以通过电场被调谐到零以用于适当的点间分离。该方案对基于量子点的纠缠光子源的研究具有重要意义。
2007-06-12 cond-mat.mes-hall
Vanishing fine structure splittings in telecom wavelength quantum dots grown on (111)A surfaces by droplet epitaxy
单个量子点的级联发射是一种很有前途的纠缠光子源。这种源的先决条件是使用类似于真空中原子的对称点，但同时实现结构对称性和电信波段的发射构成了挑战。本文报道了在C3 v对称InP（111）A衬底上自组装的高度对称InAs/InAlAs量子点的生长和表征。宽的发射光谱覆盖了O（1.3微米），C（1.55微米）和L（1.6微米）电信频带。的精细结构分裂的分布是相当小的比那些在以前的作品中报道的点在类似的波长。通过光学取向技术进一步证实了具有简并激子线的点的存在。因此，我们的量子点系统有望成为基于光纤的长距离量子密钥分发的有效纠缠光子发射器。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Coherent electrical rotations of valley states in Si quantum dots using the phase of the valley-orbit coupling
栅极电场对硅量子点中谷轨耦合的相位有很小但不可忽略的影响。双量子点中谷本征态之间的有限点间隧穿是通过两个点之间的谷轨道耦合的相位的小差异来实现的，并且它又允许两个点谷本征态在反交叉水平上的可控旋转。我们提出了一个全面的分析讨论这个过程中，与现实的结构估计。
2012-07-31 cond-mat.mes-hall
Electrically-Driven Reverse Overhauser Pumping of Nuclear Spins in Quantum Dots
我们提出了一种新的机制极化核自旋量子点，基于周期性调制的超精细耦合的电子自旋共振频率的电驱动。动态核极化的结果从共振激发，而不是超精细弛豫介导的热浴，因此是不受奥弗豪泽一样的细致平衡约束。这使得偏振方向与奥佛豪泽效应所预期的方向相反。电驱动和浴辅助机制的竞争可以在小于点中的电子限制半径的尺度上引起空间调制和极化的符号反转。讨论了GaAs量子点中观察到的反向欧沃豪泽极化的关系。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall
Spectra of cylindrical quantum dots: the effect of electrical and magnetic fields together with AB flux field
研究了在外加均匀电场、磁场和Aharonov-Bohm（AB）磁通场共同作用下，二维抛物谐振子中电子量子点的光谱特性.我们在计算中使用Nikiforov-Uvarov方法。得到了该系统的能级和归一化波函数的精确解。基于计算的单粒子能谱和波函数，对GaAs球形抛物量子点的带间光吸收进行了理论研究，并计算了总光吸收系数。
2012-09-25 cond-mat.mes-hall
Integrated Whispering-Gallery Microlaser-Waveguide Platform for On-Chip Electrical Excitation of InGaAs Quantum Dots
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
提出一种电驱动回音壁微柱激光器与脊形波导集成的量子光子器件，实现片上激发量子点并产生单光子发射，g^(2)(0)低至3.49%。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tuning the inter-shell splitting in self-assembled CdTe quantum dots
本文研究了在连续波和脉冲激发下，高激发态的单个自组装CdTe量子点的光致发光。我们观察到的外观的发射带相关的顺序填充的S-，P-和D-壳层。我们分析了五个样品的壳层间分裂，其中点是由不同宽度的应变CdTe层形成的。我们发现，随着CdTe层的宽度增加，壳层间分裂增加。在时间分辨测量中，我们观察到一个，两个和两个以上的激子的跃迁之间的辐射级联。
2011-08-03 cond-mat.mes-hall
Electrical manipulation of an electronic two-state system in Ge/Si quantum dots
我们计算了应变自组装Ge/Si量子点的电子态，为电学控制提供了一个方便的两态系统。局域在量子点的顶点处的电子状态与局域在量子点的基部处的状态几乎简并。小的电场将电子基态从顶点局域化转变为基极局域化，这允许对点的电子、光学和磁性进行灵敏的调谐。作为一个例子，我们描述了两个Ge/Si点之间的自旋-自旋耦合如何通过在顶点和基极之间移动单个点的电子基态来非常灵敏地控制。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simple model for electrical hole spin manipulation in semiconductor quantum dots: Impact of dot material and orientation
我们分析了一个典型的粒子在一个盒子模型的空穴自旋量子比特。该量子点受到静磁场和电场以及射频电场的作用，射频电场由于自旋轨道耦合而驱动拉比振荡。我们推导了拉比频率的方程，在这种情况下，拉比振荡主要是由量子比特态和附近单个激发态之间的耦合引起的。这一制度已被证明占主导地位，例如，薄绝缘体上硅纳米线中空穴自旋量子比特拉比频率的方程突出了控制拉比振荡的参数。特别是，我们表明，（001）衬底上的[110]取向的点比[001]取向的点表现得更好，因为它们最好地利用了主体材料的价带的各向异性。我们还得出结论，硅提供了最好的机会，快速拉比振荡在这个制度，尽管小的自旋轨道耦合。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrically Tunable Valley-Based Qubits in Moiré Quantum Dots
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Nicolaus Copernicus University（哥白尼大学）
针对可扩展电控量子比特的挑战，本文提出以栅极定义的莫尔量子点为平台，利用莫尔工程解决谷物理矛盾，实现基于谷的量子比特的电可控操作。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall
Valley splittings in Si/SiGe quantum dots with a germanium spike in the silicon well
硅锗异质结构已经成功地承载了量子点量子比特，但是两个最低谷态的本征近简并性对高保真度量子计算构成了障碍。我们提出了一种修改的Si/SiGe异质结构的量子阱内的锗浓度的尖峰，以增加谷分裂。异质结生长的化学气相沉积和磁谱进行栅极定义的量子点上测量的激发态光谱。我们证明了一个大的和广泛的可调谷分裂作为施加的垂直电场和横向点限制的函数。我们进一步调查的锗尖峰的作用，通过紧束缚模拟在单电子点，并显示了强大的倍增谷分裂时，尖峰存在，相比标准（无尖峰）异质结构。这种倍增效应几乎与电场、尖峰的锗含量和尖峰位置无关。尽管异质结构发生了剧烈的变化，但稳定的、可调谐的量子点的实验证据为未来的异质结构修改提供了基础。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Zero field splitting of heavy-hole states in quantum dots
利用非弹性共隧穿谱，我们观察到Ge量子点自旋三重态流形中的55μeV零场分裂。由于强自旋轨道耦合和强约束的相互作用导致重空穴赝自旋的择优方向，从而提高了重空穴三重态的简并度。报道的效果应该是可观察到的一类广泛的强限制的空穴量子点系统，并需要考虑操作时，孔自旋量子比特。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled quantum gates for two-spin qubits in two double quantum dots
从理论上研究了双量子点中交换耦合的单重态-三重态自旋量子比特。使用电荷密度算符来描述双点轨道状态，我们计算了量子位之间的库仑耦合，并确定了单量子位和双量子位操作的最佳偏置点，以及方便的空闲位置。由于波动的电荷环境，相同的直观公式被用于导出这些量子位的失相速率，从而为当前实验能力范围内的量子计算架构提供主要考虑因素。
2011-07-14 cond-mat.mes-hall
Fast Electrical Control of Single Electron Spins in Quantum Dots with Vanishing Influence from Nuclear Spins
我们展示了非均匀磁场下的快速普适电自旋操纵。当快Rabi频率高达127 MHz时，我们离开了强核自旋影响的常规区域，并观察到自旋翻转保真度> 96%，在谱-时域中观察到明显的人字形Rabi图案，并且自旋共振线宽受Rabi频率限制，而不是受退相速率限制。此外，我们通过直接控制自旋相位来建立高达54 MHz的快速z旋转。我们的研究结果将大大促进断层扫描和量子点中电子自旋的纠错。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
Quantifying the impact of phonon scattering on electrical and thermal transport in quantum dots
我们报告列入声子散射我们最近建立的数值包QmeQ运输量子点系统。这使得能够对各种设备进行简单的计算。作为例子，我们展示了（i）在双点结构中的传输，其中能量弛豫对于匹配能级之间的能量差是至关重要的，以及（ii）通过将冷电接触与量子点状态接触来产生电力，所述量子点状态受到加热声子的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall
Dark and Bright Excitonic States in Nitride Quantum Dots
研究了氮化物基III-V族半导体GAN和AlN量子点中激子态的形成，包括库仑和交换作用。发现对于具有正晶场分裂的纤锌矿结构的GAN量子点（QDs）和具有零晶场分裂的GAN和AlN QDs，都发生暗激子形成，并且在约40 ° C处从暗激子转变为亮激子。在负晶场分裂的纤锌矿AlN量子点中，暗激子态和亮激子态之间的分裂非常小，在15 μ m左右消失。
2004-11-30 cond-mat.mes-hall
Valley splitting of single-electron Si MOS quantum dots
硅基金属氧化物半导体量子点是高保真、可制造量子比特的突出候选者。由于硅的能带结构，额外的低能量状态持续在这些设备中，提出了挑战和机遇。尽管这些谷态的物理机制一直是人们深入研究的主题，但实验和理论之间的定量一致性仍然难以捉摸。在这里，我们提出的数据从一个新的实验探测谷态的量子点设备和开发一个理论，是在定量协议与新的实验和最近报道的。通过采样数百万的界面粗糙度的现实情况下，我们的方法提供的证据表明，尽管从根本上不同的处理，两个样本之间的谷物理本质上是相同的。这项工作提供了第一个证据，证明谷分裂可以在金属氧化物半导体量子点中确定性地预测和控制，这是此类系统实现可靠量子位平台的关键要求。
2016-10-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dispersive readout of valley splittings in cavity-coupled silicon quantum dots
体硅的能带结构具有六重谷简并。Si/SiGe量子阱系统中的应变部分地提升了谷简并，但是设置两个最低谷的分裂的材料因素仍在深入研究中。提出了一种精确测量超导微波谐振器中Si/SiGe双量子点谷分裂的方法。我们发现双量子点能级谱中的低谷态导致了腔传输中容易观察到的特征。这些特征产生半导体双量子点的微观能级结构的“指纹”，提供谷分裂和谷间耦合率的有用信息。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
Valley splitting in Si quantum dots embedded in SiGe
我们研究嵌入到Si_{0.75} Ge_{0.25}缓冲器中的Si量子点的能谱，使用原子数值计算与量子位实现相关的尺寸。最低轨道态的谷简并度被提升，谷分裂随单层频率的变化而变化。对于点厚度<6 nm valley splitting is found to be >150 μ eV。利用原子计算的独特优势，我们分析了缓冲区无序对谷分裂的影响。缓冲区中的无序导致谷分裂被抑制2.5倍，对于不同的无序实现，分裂波动约20 ueV。通过这些模拟，我们可以指导未来的实验进入低设备到设备波动的区域。
2008-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-photon light emitting diodes based on pre-selected quantum dots using a deterministic lithography technique
在本研究中，我们开发了一种基于InP量子点的电驱动单光子LED的制造工艺，该量子点在红色光谱范围内发射，感兴趣的波长与Si APD的高效率窗口一致。确定性光刻技术允许预先选择合适的QD，这里仅在电载流子注入下操作。最后的设备，其特征在于在直流电中的微电致发光，以及在脉冲激发模式。特别地，在一个装置的脉冲激发下，已经用$g^{(2)}_\mathrm{raw}(0)=0.42\pm0.02$观察到谱线的单光子发射（被识别为激子），其中非零$g^{(2)}$值主要由光谱中的背景贡献和由于电脉冲长度的再激发过程引起。所获得的结果构成了一个重要的一步，在制造电驱动单光子源，确定性光刻技术可以用来合理地提高设备的性能。原则上，所开发的工艺可以扩展到$600\,\mathrm{nm}$以上的任何期望的发射器波长，直到电信波段。
2019-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrical control of single-photon emission in highly-charged individual colloidal quantum dots
电子转移到单个量子点促进了带电激子的形成，其具有增强的复合途径和减少的寿命。已经观察到仅具有一个或两个额外电荷的激子，并将其用于非常有效的激光发射或单个量子点LED。在这里，通过对单个巨壳层CdSe/CdS量子点的室温时间分辨实验，我们展示了含有超过12个电子和1个空穴的高电荷激子的电化学形成。我们报告了对强度闪烁的控制，以及对量子点光动力学的确定性操纵，观察到衰变率增加了210倍，同时发射强度降低了12倍，同时保留了单光子发射特性。这些结果为基于胶体量子点的经典和量子通信技术的电荷状态的确定性控制和室温衰减率工程铺平了道路。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-orbit coupling and anisotropy of spin splitting in quantum dots
在横向量子点中，Dresselhaus自旋轨道耦合和Bychkov-Rashba自旋轨道耦合的组合效应等价于一个有效磁场Bso，对于sz =1/2的自旋电子，该磁场具有相反的符号.当外部磁场垂直于平面结构时，与平面内场取向中的自旋分裂相比，场B_so生成电子状态的附加分裂。用共振隧穿谱测量了几种AlGaAs/GaAs量子点的自旋劈裂各向异性，并从自旋轨道耦合的角度分析了各向异性。从各向异性的测量值和符号，我们能够确定占主导地位的自旋轨道耦合机制。
2004-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical control of the exciton-biexciton splitting in a single self-assembled InGaAs quantum dots
我们报道了嵌入横向电场器件中的单个InGaAs量子点。通过施加电压，我们使用量子限制斯塔克效应将中性激子跃迁调谐为与双激子共振。的激子和双激子的相对能量的理论计算的结果进行了比较。单激子-双激子级联衰变是一种新的产生纠缠光子对的方法，它不需要抑制中性激子的精细结构分裂。
2011-07-23 cond-mat.mes-hall
Interface and electromagnetic effects in the valley splitting of Si quantum dots
本文提出考虑界面浓度涨落和横向限制的三维有效质量模型，研究Si/SiGe量子点中电场与界面宽度对谷劈裂的影响，发现电场可抑制小谷劈裂概率，并给出界面临界软度。
2023-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Spin splitting and precession in quantum dots with spin-orbit coupling: the role of spatial deformation
在自旋轨道耦合GaAs/AlGaAs量子点自旋旋进研究的基础上，我们进一步研究了形变在量子点外约束中的作用。在低磁场下，小的椭圆变形足以改变进动特性。我们得到了包含弱Rashba和Dresselhaus自旋轨道项的修正的$g$因子的近似表达式。对于更强烈的耦合进行数值计算。我们还研究了磁场方向对自旋分裂的影响以及与之相关的$g$因子的各向异性。利用真实的自旋轨道强度，我们的模型计算可以再现Hanson等人（cond-mat/0303139）报道的单电子点的实验自旋分裂。对于含有更多电子的点，库仑相互作用的影响估计内的本地自旋密度近似，表明非迭代系统的许多功能被定性保存。
2003-05-28 cond-mat.mes-hall
Electrical control over single hole spins in nanowire quantum dots
半导体量子点中的单电子自旋是量子信息处理的通用平台，然而控制退相干仍然是一个相当大的挑战。最近，空穴自旋已经成为一个有前途的替代方案。III-V族半导体中的空穴具有独特的性质，例如强自旋-轨道相互作用和与核自旋的弱耦合，因此具有增强自旋控制和更长相干时间的潜力。利用量子光学技术在自组装量子点中已经报道了较弱的超精细相互作用。然而，迄今为止，具有挑战性的制造使得基于空穴自旋的电子器件的前景在传统的III-V族异质结构中遥不可及。在这里，我们报告栅极可调孔量子点形成在InSb纳米线。使用这些设备，我们证明泡利自旋封锁和电控制的单孔自旋。该器件在空穴和电子量子点之间是完全可调的，从而能够直接比较两种机制中的超精细相互作用强度、g因子和自旋阻塞各向异性。
2013-02-11 cond-mat.mes-hall
Spin bottleneck in resonant tunneling through double quantum dots with different Zeeman splittings
研究了不同g因子的InGaAs/GaAs双量子点的电子输运特性。我们发现，在磁场中，共振隧穿被抑制，即使塞曼子能级之一是对齐的。这是因为其他未对准的塞曼子能级限制了总电流。错位子能级的有限加宽部分地缓解了这种瓶颈效应，并且当点间失谐为塞曼能量差的一半时达到最大电流。
2009-12-21 cond-mat.mes-hall
Tuning the electrically evaluated electron Lande g factor in GaAs quantum dots and quantum wells of different well widths
本文研究了不同阱宽GaAs量子阱结构量子点中电子的Lande g因子。我们首先通过电子自旋共振的电阻检测来确定量子阱的朗德电子g因子，并将其与通过磁输运分析确定的增强电子g因子进行比较。接下来，我们使用这些量子阱形成横向限定的量子点，并从量子点内的共隧穿和近藤效应的分析中提取电子g因子。我们的结论是，朗德电子g因子的量子点主要是由电子g因子的量子阱表明，阱宽是一个理想的设计参数的g因子工程量子点。
2014-12-19 cond-mat.mes-hall
Lattice distortion inducing exciton splitting and coherent quantum beating in CsPbI3 perovskite quantum dots
半导体量子点（QD）中各向异性的交换劈裂导致了对量子信息处理非常重要的亮激子精细结构劈裂（FSS）。直接测量FSS通常需要在液氦温度下的单个/几个量子点，因为它对量子点的大小和形状敏感，而在整体水平上测量和控制FSS似乎是不可能的，除非所有的量子点都几乎相同。在这里，我们报告强亮激子FSS高达1.6毫电子伏的溶液处理CsPbI 3钙钛矿量子点，表现为量子拍在液氮到室温下的系综级瞬态吸收。的分裂是稳健的QD的大小和形状的异质性，并随着温度的降低而增加，指向与钙钛矿晶格的正交畸变相关的机制。连续质量近似计算揭示了一个内在的“精细结构的差距”，同意与所观察到的FSS。这种间隙源于避免交叉的明亮激子限制在正交畸变的量子点，由伪立方{100}家庭的平面为界。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall
All-electrical generation and control of odd-frequency s-wave Cooper pairs in double quantum dots
我们提出了一个全电学的实验装置来检测和操纵双量子点中奇频配对的振幅。当库珀对注入双点时，由于电子在不同的点上，轨道对称性被破坏，导致了奇数频率对的振幅。当点能级与费米能对准时，即，共振时，非局部Andreev过程与奇频配对的存在直接相关。因此，可以通过调整电平位置来操纵它们的幅度。电导测量的非局部Andreev过程的检测有助于奇频对振幅的存在的直接证明，并可使用当前的实验技术。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Valley dependent anisotropic spin splitting in silicon quantum dots
硅量子点（QD）中的自旋量子位由于其异常长的相干时间和与硅晶体管平台的兼容性而具有吸引力。为了实现用于量子位可缩放性的自旋的电控制，最近的实验已经利用来自集成微磁体的梯度磁场来产生自旋和电荷之间的非本征耦合，从而电驱动电子自旋共振（ESR）。然而，硅量子点中的自旋经历了自旋、电荷和谷自由度之间复杂的相互作用，受到限制界面的原子尺度细节的影响。在这里，我们报告的实验观察到的谷依赖的各向异性自旋分裂的硅量子点与集成的微磁铁和外部磁场。我们表明，原子计算的自旋轨道相互作用（SOI），这是经常被忽略的体硅，起着重要的作用，在测量的各向异性。此外，不均匀性，如界面台阶强烈影响自旋分裂和它们的谷依赖性。这种对控制谷依赖自旋性质的内在和外在因素的原子尺度理解是在Si QD中成功操纵量子信息的关键要求。
2017-08-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement of valley splitting in high-symmetry Si/SiGe quantum dots
我们已经证明了在Si/SiGe和InGaAs中的少电子量子点，占据数从N = 0可控。这些显示出高度的空间对称性和可识别的外壳结构。磁谱测量表明，两种Si基器件在低磁场下都具有N =2的单重基态，从而提高了双谷简并度。这两个器件中的谷分裂分别为120和270 μeV，表明在我们的异质结构中存在原子级尖锐的界面。
2011-04-13 cond-mat.mes-hall
Zeeman energy and anomalous spin splitting in lateral GaAs quantum dots
研究了具有自旋轨道相互作用的抛物型二维量子点在水平磁场作用下的能级分裂。由自旋-轨道耦合引起的特征是零场能隙的出现以及依赖于电子态和量子点平面中磁场的取向的能量分裂。这些量子点性质可以用来确定Rashba和Dresselhaus的自旋轨道强度
2004-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically-Pumped Wavelength-Tunable GaAs Quantum Dots Interfaced with Rubidium Atoms
我们展示了第一个波长可调谐的电泵浦非经典光源，可以发射波长与87Rb原子的D2跃迁共振的光子。该器件是通过将一种新颖的GaAs单量子点发光二极管（LED）集成到压电致动器上来制造的。通过将发射的光子送入一个75 mm长的含有温暖的87 Rb原子蒸气的细胞中，我们观察到时间延迟高达3.4 ns的慢光。鉴于87Rb原子蒸气作为量子存储器的可能性，这项工作朝着实现未来量子网络的混合量子系统迈出了重要一步。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall
Spin splitting in open quantum dots
我们目前的结果从理论和实验研究的自旋分裂在小的开放的横向量子点（即在制度时，点连接到水库通过引线，支持一个或多个传播模式）。我们表明，磁导表现出明显的分裂的电导峰（或下降），持续在很宽的范围内的磁场（从零场到边缘状态制度），几乎是独立的磁场。电导和点本征谱的数值分析表明，这一功能是相关的自旋简并在相应的封闭点与相反的自旋电子之间的相互作用的提升。
2004-04-19 cond-mat.mes-hall
Spin-Blockade Spectroscopy of Si/SiGe Quantum Dots
我们实现了一种技术，用于测量负责半导体量子点中的自旋到电荷转换的单重态-三重态能量分裂。这种方法需要快速的单次电荷测量，可以在大分裂和小分裂的限制下可靠地提取能量。我们执行这种技术上的未掺杂的，积累模式的Si/SiGe三重量子点，并发现测量的分裂作为限制栅偏置的函数平滑地变化。该演示不仅证明了将$in~situ$激发态测量技术作为标准调整过程的一部分的价值，还表明在典型的Si/SiGe量子点器件中，自旋阻断可以受到横向轨道激发能而不是谷分裂的限制。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robust micro-magnet design for fast electrical manipulations of single spins in quantum dots
将自旋耦合调整到电场是自旋电子学和基于自旋的量子信息处理的核心。我们提出了一个最佳的微磁铁设计，产生适当的杂散磁场调解快速电子自旋操纵纳米器件。我们量化了空间场不均匀性和与自旋未对准公差的实际要求，并提出了一种提高自旋旋转频率（在GaAs纳米结构中超过50 MHz）的设计方案。然后，我们验证我们的设计实验在不同的设备。我们的研究结果将开辟一条快速控制有限寿命的固态电子自旋和研究固体中的相干自旋动力学的路线。
2015-07-07 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled crossing of energy levels in quantum dots in two-dimensional topological insulators
研究了二维拓扑绝缘体中静电势作用下量子点束缚态的能谱及其随量子点深度和半径的变化。研究发现，与普通绝缘体不同，量子点的基态和第一激发态能级之间的能量差随着量子点半径的减小和深度的增加而减小，在某些临界条件下，两个能级相交.能级的交叉导致由中心内电子跃迁引起的光学性质的不寻常的特征。特别是，它导致光吸收的显着变化，由于电子跃迁之间的这种水平和瞬态电致发光诱导的电调谐的QD和TI参数。在磁性TI的情况下，吸收或发射的圆偏振光的偏振方向由于能级交叉而改变。
2017-04-26 cond-mat.mes-hall
Optical imaging of resonant electrical carrier injection into individual quantum dots
我们的图像的微电致发光（EL）光谱的自组装InAs量子点（QD）嵌入在本征区域的GaAs p-i-n二极管和演示光学检测的谐振载流子注入到一个单一的QD。电子和空穴在低于平带条件的偏置电压下共振隧穿到QD中导致单个QD的尖锐EL线特性，伴随着表面EL发射空间碎裂成小且离散的发光区域，每个发光区域具有其自己的光谱指纹和斯塔克位移。我们解释这种行为的库仑相互作用的影响和选择性激发的少数量子点内的合奏由于优先共振隧穿路径的载流子。
2010-07-16 cond-mat.mes-hall
Telecom wavelength single quantum dots with very small excitonic fine-structure splitting
报道了分子束外延生长的对称InAs/InP量子点，其发射波长为1.55 $μ$ m，激子精细结构分裂为~2 $μ$ eV.量子点生长在分布式布拉格反射器和系统的特征在于微观光致发光（$μ$ -PL）测量。一个数量级的量子点PL强度增强的观察与生长的样品相比。功率相关和偏振分辨测量的组合揭示了无背景激子，双激子和暗激子发射的分辨率限制的线宽低于35 $μ$ eV和双激子结合能的~1 meV。通过约20个QD的统计测量证实了结果。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electrical control of near-field energy transfer between quantum dots and 2D semiconductors
我们研究了化学合成量子点（QD）和二维半导体之间的近场能量转移。我们制造的设备中，静电门控半导体单层二硫化钼（MoS 2）被放置在一个均匀的自组装层的核-壳CdSSe量子点。我们证明了从量子点到MoS 2的有效的非辐射Förster共振能量转移（FRET），并证明了MoS 2的激子吸收中适度的门诱导变化导致FRET速率的大（~500%）变化。这又允许QD光致发光强度的高达~75%的电调制。混合QD/MoS 2器件在小电压范围内操作，允许连续修改QD光致发光强度，并且可以用于选择性调谐在可见IR范围内发射的QD。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Efficient single-photon emission from electrically driven InP quantum dots epitaxially grown on Si(001)
在硅上异质外延III-V族半导体是使硅成为用于片上光学互连和量子光学应用的光子平台的有前途的方法。两种材料系统的单片集成是一个长期的挑战，因为不同的材料特性导致外延层中的高缺陷密度。然而，近年来，纳米结构已经显示出适合于成功地在硅上实现发光体，利用它们的几何形状。刻面边缘和侧壁可以最小化或消除位错的形成，并且由于接触面积减小，纳米结构几乎不受位错网络的影响。在这里，我们展示了磷化铟量子点作为CMOS兼容硅衬底上的高效发光体的潜力，其发光特性与在III-V衬底上实现的成熟器件相当。首次提出了硅上的电驱动单光子发射，满足了硅雪崩光电二极管最高检测效率的波长范围。
2011-04-12 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
Resonant harmonic generation and collective spin rotations in electrically driven quantum dots
在最近的基于Pauli阻塞的电偶极自旋共振实验的背景下，通过含时薛定谔方程的精确数值解，研究了交流电场作用下双电子量子点中的自旋转动.我们表明，分裂的主共振线的自旋交换耦合是伴随着分数共振的外观，这两种效果是由点间隧道耦合触发。我们发现，交流驱动系统产生残余的，但不同的谐波的驱动频率被放大时，调谐到主过渡频率。该机制对于电驱动势中的电子系统是通用的，并且在没有电子-电子相互作用或自旋-轨道耦合的情况下也有效。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
