Deterministic subtraction of single photons based on a coupled single quantum dot-cavity system
我们描述了一个在Voigt组态中的固态系统中的确定性单光子减法方案，该系统由一个带电的量子点耦合到一个双模光子晶体腔中，并施加一个中等的磁场。我们数值模拟的光脉冲注入到双模腔的模式之一，并表明，该系统确定性地转移一个光子到第二个腔模式的输入脉冲的形式Fock状态和相干状态。
2019-03-29 quant-ph
Cryogenic spectroscopy of ultra-low density colloidal lead chalcogenide quantum dots on chip-scale optical cavities towards single quantum dot near-infrared cavity QED
我们提出的证据腔量子电动力学从稀疏密度的强量子限制的Pb-硫族化物纳米晶体（1和10之间）接近单点水平适度高Q介观硅光学腔。在重要的近红外（1500 nm）波长下工作，从器件中观察到大的增强，并实现了QD发射的强烈修改。在77 K下观察到耦合量子点的饱和光谱，突出了量子信息处理的修改后的量子动力学。
2009-11-09 quant-ph
High-brightness single photon source from a quantum dot in a directional-emission nanocavity
我们分析了一个单光子源组成的InAs量子点耦合到一个定向发射的光子晶体（PC）在GaAs中实现的腔。在共振时，量子点的寿命减少了10倍以上，为45 ps。与标准的三孔缺陷腔相比，扰动PC腔设计将进入物镜（NA=0.75）的收集效率提高了6倍，并且将所收集的光进入单模光纤的耦合效率提高了1.9倍。发射频率由腔模决定，腔模反聚束到g（2）=0.05。腔设计还使得能够有效耦合到高阶腔模式，用于腔耦合量子点的局部光学激发。
2009-04-08 quant-ph
Quantum computation with quantum-dot spin qubits inside a cavity
利用嵌入微腔中的量子点的导带电子自旋量子比特，通过双通道拉曼相互作用实现了通用的量子门。所有的门操作是独立的腔模式状态，\emph{i.e.}，不敏感的热腔场。单独寻址和腔介导的相互作用的有效开关在这里是直接可能的。同时，门操作也可以并行进行。选择性量子比特所需相互作用的简单实现使得当前方案更适合于可扩展的量子计算。
2007-12-19 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
A simple, robust, and scalable quantum logic gate with quantum dot cavity QED systems
我们提出了一种方法来制定一个确定性的，测量免费的，光学产生的控制相位门上的两个量子比特定义的单电子被困在大面积量子点在一个平面微腔。该方法对光学量子点的不均匀性具有鲁棒性，仅需要一个适度的$Q$平面腔，仅使用单个激光脉冲，并且允许在一个半导体芯片上集成许多纠缠量子比特。我们提出的门的绝热演化和几何相位的上下文中，并计算性能的退化中存在的自发发射和腔损耗。
2009-10-26 quant-ph
Coherence-mediated squeezing of cavity field coupled to a coherently driven single quantum dot
从量子精密测量到量子信息，相干性一直是量子物理学众多应用的关键资源。在这里，我们报告的理论工作，如何最大限度地创建相干性的结果压缩耦合到一个相干驱动的单量子点的腔场。我们采用最近发展的极化子主方程理论，精确地纳入激子-声子耦合对压缩的影响。
2021-07-18 quant-ph
Effective cavity pumping from weakly coupled quantum dots
推导了$N$弱耦合量子点-微腔系统主方程的有效腔抽运率和衰减率。我们表明，光子的流入是没有联系到流出的热平衡关系。
2010-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-based quantum information processing with semiconductor quantum dots and cavity QED
提出了一种在高Q单模QED腔中利用半导体量子点进行量子信息处理的方案。量子点的一个多余传导电子的自旋自由度被用作量子比特。激子态是利用光学操作超快产生的一种辅助态，可以用来实现量子门。我们展示了如何适当定制的超快激光脉冲和保利阻塞效应，可以用来实现一个通用的编码量子计算。
2002-09-10 quant-ph
Effect of second-order nonlinearity on quantum coherent oscillations in a quantum dot embedded in a doubly resonant semiconductor micro-cavity
研究了强二阶非线性介质中高Q双共振半导体微腔中相干驱动量子点的量子拉比振荡.结果表明，二阶非线性效应的拉比振荡的显着方式。
2019-11-25 quant-ph
Probing the ladder of dressed states and nonclassical light generation in quantum dot-cavity QED
研究了强耦合量子点光子晶体腔中的光子诱导隧穿现象，并描述了如何利用这种隧穿产生主要由特定Fock态组成的光子态.此外，我们还实验研究了光子诱导隧穿随激发激光功率和频率的变化，并在所观察到的光子统计中显示了Jaynes-Cummings哈密顿量的第二阶特征。
2011-10-21 quant-ph
Coherent Optical Spectroscopy of a Single Quantum Dot Via an Off-Resonant Cavity
在耦合量子点（QD）光学腔系统的实验中，即使在多个腔线宽失谐的情况下，也观察到量子点与腔之间的显著相互作用。这种相互作用归因于非相干声子介导的散射过程，在原子系统中是不存在的。在这里，我们证明，尽管其不相干的性质，这个过程保留了量子点和强驱动激光之间的相干相互作用的签名，这可以通过从非谐振腔的光发射观察到。在双色驱动下，腔发射表现出与量子点跃迁的光学修饰一致的光谱特征。除了揭示非共振QD腔相互作用的新方面之外，这一结果还提供了一种比传统方法更简单的相干探测QD的新方法，并开辟了采用非共振腔在量子网络中光学接口QD节点的可能性。
2011-03-14 quant-ph
Nonlinear photon transport in a semiconductor waveguide-cavity system containing a single quantum dot: Anharmonic cavity-QED regime
提出了一种半导体主方程方法，研究了含有单个量子点的半导体波导-腔系统中相干光子输运的输入/输出特性。我们使用这种方法来研究光子传播和非谐腔QED的各种点腔相互作用强度的影响，包括弱耦合，中间耦合，和强耦合制度。我们证明，平均光子数远小于0.1，通常采用的弱激发（单量子）近似打破，即使在弱耦合制度。作为非谐多光子相关性的一种度量，我们计算了Fano因子和与半经典近似相关的相关误差。我们还探讨了电子-声学-声子散射的作用，发现声子介导的散射对光的传播特性起着定性的重要作用。作为理论的应用，我们模拟了强耦合区声子浴温度为$20 $ K时的条件相位门。
2012-01-12 quant-ph
Resonant interactions between a Mollow triplet sideband of a quantum dot and a strongly coupled cavity
实验证明，当一侧边带调谐到腔频率以上时，强耦合量子点的Mollow三重态边带会出现反常的功率致展宽和增强发射.当拉比频率超过量子点和腔体之间的失谐时，我们观察到边带线宽随激发功率的非线性增加，这与最近的理论模型相一致，该模型解释了激子和腔体之间的声学声子诱导过程。此外，调谐到腔的边带显示出强的共振发射增强。
2013-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Information Processing Using Excitonic States of Quantum Dots and an Optical Cavity Manipulated by Collinear Laser Fields
在本文中，我们研究了一个用于量子信息处理的量子门的实现，该量子门是在共线激光场操纵的光腔中的量子点系统中实现的。为了简单起见，我们只给出了腔中两个量子点与两个共线场相互作用的模拟的理论和数值结果。可以以与两个量子点系统类似的方式来完成对腔中的许多量子点系统的扩展。结果表明，由于采用了共线场，通过适当选择共线场的失谐量和振幅，可以实现双量子比特门操作。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Frequency cavity pulling induced by a single semiconductor quantum dot
本文研究了在弱耦合条件下，确定性耦合到受限光模的单个半导体量子点的发光特性。当改变发射器和腔之间的光谱失谐时，腔模发射的强拉、加宽和变窄被证明。理论上考虑了量子点跃迁的声子辅助发射。这些观察突出了一个新的情况腔量子电动力学涉及光谱宽发射器。
2013-07-23 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
Two-qubit controlled phase gate based on two nonresonant quantum dots trapped in a coupled-cavity array
提出了一种在非小跳变极限条件下，利用两个耦合光子晶体腔中的两个不同量子点，在经典激光场驱动下实现量子控制相位门的方案.在门操作期间，量子点都不被激发，而系统可以根据量子点的不同状态获得不同的相位。与单量子位操作一起，可以实现双量子位控制的相位门。
2011-04-13 quant-ph
Single photon absorption and dynamic control of a coupled quantum dot-cavity system
从理论上研究了纳米腔中量子点与时间对称单光子脉冲的动力学相互作用。基于波函数方法的模拟结果表明，工作在强、弱耦合区之间的量子点-腔系统中，存在几乎完美的单光子吸收。计算出的最大反射概率是接近统一的脉冲与一个典型的长度可比的拉比周期的一半。此外，通过电场对量子点能量的动态控制允许冻结光-物质相互作用，使量子点处于其激发态。通过电场控制的单光子波包的成形受到单光子脉冲的啁啾的发生的限制。这种对单光子脉冲与量子点-腔系统相互作用的理解为固态量子信息处理的高级协议的开发提供了基础。
2011-10-11 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
On the coupling of two quantum dots through a cavity mode
研究了半导体微腔中两个远距离量子点通过虚光子交换实现的有效耦合。分析了产生强耦合的实验条件及其在发射光谱中的表现。
2010-07-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct Excitation of a Single Quantum Dot with Cavity-SPDC Photons
产生模式工程单光子以与不同量子系统接口的能力对于构建量子网络是重要的。在这里，我们报告的产生的脉冲，预示着单光子源的子GHz的光谱带宽耦合到砷化铟量子点中心在942 nm。该源是用嵌入在半共焦光学腔中的II型PPKTP下转换晶体构建的，并用76 MHz重复率脉冲激光泵浦，以发射与单个量子点共振的共线偏振相关光子对。为了证明直接耦合，我们使用模式工程腔-SPDC单光子源共振激发一个孤立的单个量子点。
2019-05-25 quant-ph
Externally mode-matched cavity quantum electrodynamics with charge-tunable quantum dots
我们提出了一个电荷和DC斯塔克可调谐量子点嵌入在一个高质量和外部模式匹配的微腔的相干反射光谱。在单电子带电的量子点中加入激子，形成了一个与微腔相互作用的激子，该激子的作用刚好低于腔量子电动力学的强耦合机制。这种集成的单片系统是实现可扩展的混合量子信息方案的关键一步，该方案基于单个光子和受限电子自旋之间的有效相互作用。
2009-02-18 quant-ph
Coupling an electron spin in a semiconductor quantum dot to an optical nano-cavity
我们提出了一个方案，有效地耦合一个单一的量子点电子自旋的光学纳米腔，这使我们能够同时受益于腔作为一个有效的光子接口，以及执行高保真度（近100%）自旋初始化和操纵体半导体实现。此外，腔的存在加速自旋初始化过程超过GHz。
2013-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Light emission properties in a double quantum dot molecule immersed in a cavity: phonon-assisted tunneling
两种主要机制决定了双量子点中的隧穿过程：激发波函数的重叠，有效地描述为隧穿速率，以及声子辅助隧穿。在本文中，我们研究了在单模光腔中的双量子点分子中，这两种机制之间的竞争所产生的不同的隧穿机制。我们展示了这些制度如何影响每个量子点和腔中的平均激发数，光致发光光谱的光谱分辨率和发射峰，以及二阶相干函数，它是从腔中发射的光的量子度的指标。
2019-10-19 cond-mat.mes-hall 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
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
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
Ultrafast photon-photon interaction in a strongly coupled quantum dot-cavity system
研究了强耦合量子点-光子晶体腔系统中弱光相互作用的动力学性质。首先，我们用脉冲控制光实现了弱连续波信号的全光开关，然后在单光子水平上实现了两束脉冲光（40 ps脉冲）之间的开关。我们的研究结果表明，量子点-纳米腔系统在单光子水平上产生了强的、可控的相互作用。
2011-07-14 physics.optics quant-ph
Anisotropy-Induced Quantum Interference and Population Trapping Between Orthogonal Quantum Dot Exciton States in Semiconductor Cavity Systems
我们描述了如何设计量子点半导体腔系统来实现单个量子点中正交偶极态之间的各向异性诱导偶极-偶极耦合。我们考虑了单模腔结构中的量子点以及耦合到自旋态或线极化激子的光子晶体波导。我们证明了明显的偶极-偶极耦合控制激子的辐射衰减速率，并在长时间内形成纯纠缠态。我们研究了无场纠缠演化和相干泵浦激子制度，并展示了如何双泵浦方案可以完全消除相干拉比振荡的衰减，并导致人口陷阱。在莫洛制度，我们探索从驱动偶极子发射光谱，并显示如何非泵浦偶极子可以采取的形式的光谱三重态，五重态，或单重态，它具有应用程序，用于生产亚自然线宽单光子和更容易访问制度的高场量子光学和腔QED。
2016-11-24 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
Preparation of a three-photon state in a nonlinear cavity - quantum dot system
从理论上研究了半导体腔中量子点与电磁场相互作用以及两个连续的自发参量下转换（SPDC）过程产生的三光子态的性质.因此，我们考虑一个方案，涉及三种模式的电磁场，其频率由SPDC过程：$ω_0 \rightarrow ω_1 + ω_2$，和$ω_2 \rightarrow ω_1 + ω_1$。此外，我们研究了低激发制度，其中三光子状态是可访问的系统的动力学。
2013-10-24 quant-ph
Single photons and unconventional photon blockade in quantum dot cavity-QED
我们在量子点腔QED中观察到了非常规的光子阻塞效应，与传统的光子阻塞不同，它工作在弱耦合区。将单个量子点跃迁同时耦合到两个正交偏振的光腔模，通过仔细调节输入和输出偏振态，观察到了非常规的光子阻塞效应。我们发现了一个最小的二阶相关$g^{(2)}(0)\approx0.37$，它对应于$g^{(2)}(0)\approx0.005$探测器抖动校正时，并观察到预期的偏振依赖性和光子聚束和反聚束非常接近的参数空间，这表明从相位到振幅压缩的突变。
2018-03-29 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
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
Cavity-mediated coherent coupling between distant quantum dots
用于量子信息技术的可扩展架构需要选择性地耦合长距离量子比特，同时抑制环境噪声和串扰。在半导体材料中，量子点上的单个自旋与容纳费米模式的腔体的相干耦合为这一技术挑战提供了新的解决方案。在这里，我们展示了两个空间分离的量子点之间的相干耦合使用电子腔设计，利用在二维电子气的回音壁模式。腔介导的长距离耦合有效地最小化了点之间的不期望的直接串扰，并且定义了用于基于全电子闪烁器的量子信息处理的可扩展架构。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong coupling between quantum dot exciton spin states and a photonic crystal cavity
我们将高达7 T的磁场施加到强耦合到光子晶体腔的砷化铟量子点上。场提升了QD激子自旋态的简并度，并通过抗磁性和塞曼能量位移的组合来调谐它们的发射能量。我们使用磁场调谐来移动两个自旋态的能量，以选择性地与腔共振。观察到腔和两个自旋态之间的强耦合。磁场调谐使得能量偏移大至0.83 meV，而不会显著降低量子点-腔耦合强度。
2011-01-04 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
Polarization-entangled photon generation by a semiconductor quantum dot coupled to a cavity interacting with external fields
我们从理论上研究了利用嵌入微腔中的半导体量子点产生偏振纠缠光子。在两个正交圆偏振激光场的作用下，可以产生纠缠态。量子点纳米结构被认为是一个四能级系统（基态、双激子态和双激子态），理论研究依赖于修饰态方案。研究了量子点系统中双激子结合能、特征跃迁的退相干时间、腔的品质因数和外加场强等重要参数对量子关联的影响.
2014-04-07 quant-ph
Suppression of off-resonant cavity feeding through quasi-resonant pumping in a strongly coupled cavity-quantum dot system
比较了强耦合于光子晶体腔的砷化铟（InAs）量子点（QD）在上带激发（ABE）和准共振激发（QRE）下的光致发光谱。我们发现，非谐振腔馈电，这体现在一个裸腔发射峰在强耦合点，被抑制多达40% QRE下相对于ABE。我们将这种抑制归因于量子点充电的概率降低，因为电子和空穴在量子点内成对产生。我们调查的泵浦功率依赖的腔馈电，并表明，在饱和以下，裸腔发射极化激元发射ABE的比例是独立的泵浦功率，而QRE有线性泵浦功率依赖。这些结果表明，双激子在QRE的腔馈电中起着重要的作用。
2010-04-26 physics.optics quant-ph
Tunable single photon and two-photon emission in a four-level quantum dot-bimodal cavity system
研究了四能级量子点与双模腔耦合的腔量子电动力学系统中单光子和光子对的产生。通过调节驱动激光器的频率和强度比，分别得到了各非简并腔模的亚泊松和超泊松光子统计。单光子发射的特征为零延迟二阶关联函数g^2（0）~0.15。在双光子共振激发下的光子对发射由Mandel参数量化为Q~0.04。两种情况下的平均腔光子数都可以保持在0.1左右。因此，单光子发射和双光子发射可以集成在我们提出的系统中，只需通过调整驱动激光器的外部参数。
2019-11-01 quant-ph
Microwave detection of electron-phonon interactions in a cavity-coupled double quantum dot
量子限制导致量子点中离散电子态的形成。在这里，我们探测的电子-声子相互作用在悬浮的InAs纳米线双量子点（DQD）是电偶极子耦合到微波腔。我们在整个导线上施加有限的偏压，以驱动DQD激发态中的稳态布居，从而能够直接测量DQD跃迁能量处的电子-声子耦合强度。由于纳米线的声子模式，腔场的振幅和相位响应表现出在DQD能级失谐中具有周期性的特征。所观察到的腔相移是一致的理论预测的腔中心频率的重整化耦合到声子。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of non-Markovian dynamics of a single quantum dot in a micropillar cavity
我们测量了耦合到微柱腔的准共振激发单量子点的失谐相关动力学。该系统是仿照耗散Jaynes-Cummings模型，其中所有的实验参数由明确的测量。当量子点被调谐到与腔共振时，我们观察到非马尔可夫动力学，导致时间上的非指数衰减。实验和理论之间的良好的一致性观察到没有自由参数提供的第一个定量描述的全固态腔QED系统的基础上量子点发射体。
2011-05-12 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
All-optical tuning of a quantum dot in a coupled cavity system
我们提出了一种全光调谐半导体量子点与腔模共振的方法。我们使用的系统包括两个包含一个单一的量子点的倏逝耦合腔。耦合腔系统的一个谐振用于产生腔增强光学斯塔克位移，使得QD能够被谐振调谐到另一个腔模式。当非共振QD被Stark移位到腔模共振时，测量到来自QD的光子发射增加了27倍，这归因于QD的辐射增强。当入射功率为88 μW时，量子点的最大调谐波长为0.06nm。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下，柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式，将激子-声子耦合的影响，相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比，量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是，我们显示了四倍的压缩增强相比，一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性，即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明，声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Scalable cavity quantum electrodynamics system for quantum computing
介绍了一种可用于量子计算的腔量子电动力学平台。该系统由多个耦合的光子晶体（PC）腔组成，它们的模式在整个超晶体能带结构中位于一个狄拉克锥上。量子信息存储在位于腔体内的量子点中。当系统中只有一个量子点时，量子点与狄拉克模之间的能量交换是以光子形式进行的。同时，量子点与狄拉克模式纠缠。如果我们在系统中插入更多的量子点，它们也会相互纠缠。
2015-07-18 quant-ph
Quantum Computation with Quantum Dots and Terahertz Cavity Quantum Electrodynamics
提出了一种将信息存储在掺杂量子点的两个最低电子态中的量子计算机。许多量子点位于微腔中。一对栅极控制每个QD中的能级。涉及任何一对QD的受控非（CNOT）操作可以通过将QD能级调谐到与腔或激光器的频率共振的栅极电压脉冲序列来实现。估计CNOT操作的持续时间比电子通过发射声学声子而退相干的时间短得多。
1999-03-18 quant-ph
Entangled photons from a strongly coupled quantum dot-cavity system
最近有人提出将量子点与光子晶体强耦合作为纠缠光子对的来源[R. Johne等人，物理修订信函100，240404（2008）]。通过中间极化激子态的双激子衰减可以用来克服耦合到水平和垂直偏振光模式的激子态之间的自然分裂，从而可以预期高度的纠缠。我们从理论上研究了实际点腔系统的特性，包括激子共振的不同振子强度与不同偏振态光耦合的影响。我们表明，在这种情况下，一个独立的腔共振的调整是必要的，以保持较高的纠缠度。我们还考虑的情况下，双激子激子过渡也强烈耦合到一个腔模式。我们表明，可以实现非常快的发射率，允许在太赫兹范围内的重复率。然而，这种快速发射的代价是对许多强耦合共振进行非常复杂的调谐，以及量子效率的损失。总之，强耦合点腔系统似乎是非常有希望作为纠缠光子对的来源。
2008-11-20 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
Coherent control of the dynamics of single quantum-dot exciton qubit in a cavity
在本工作中，我们从理论上证明了如何利用外激光场来控制纳米腔中单个量子点激子量子比特的布居数反转。采用Jaynes-Cummings模型描述系统，并利用Lindblad算子考虑非相干损耗。我们演示了如何在基态的激子和相干态的腔的叠加中制备初态。分析了激子-腔失谐量、激光-腔失谐量、脉冲面积和损耗对量子比特动力学的影响。我们还展示了如何使用与腔模共振的连续激光泵浦来维持腔内的相干态，从而为量子比特提供一些保护以防止腔损耗。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Reservoir-Engineered Refrigeration of a Superconducting Cavity with Double-Quantum-Dot Spin Qubits
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences（基础科学高等研究所）
利用双量子点自旋量子比特实现超导谐振腔的库仑工程制冷，通过门控制实现有效光子过程，验证了毫开尔文级冷却技术。
2026-01-20 quant-ph
Cavity-enhanced simultaneous dressing of quantum dot exciton and biexciton states
利用光致发光光谱，我们证明了高Q微柱腔中单个半导体量子点的真空-激子和激子-双激子跃迁的同时修整。双激子的共振双光子激发是通过相对于腔模光谱调谐量子点发射来实现的。腔耦合到两个跃迁，并放大同样谐振的连续激光器的拉比频率，从而驱动跃迁。我们观察到强场分裂的发射线，这取决于驱动拉比场的振幅和腔激光失谐。驱动4能级原子的缀饰态理论正确地预测了在发射光谱中观察到的不同的光谱跃迁，并且通过极化子主方程方法进一步提供了对发射光谱的详细描述，该方法考虑了半导体介质的腔耦合和声学声子相互作用。
2015-09-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photovoltaic performances in a cavity-coupled double quantum dots photocell
本文通过电流-电压和功率-电压特性研究腔耦合双量子点光电池，发现腔耦合系数起耗散作用、腔体尺寸有限，且该结构更易吸收低能光子，为提高光电转换与内量子效率提供策略。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Dot Cavity-QED in the Presence of Strong Electron-Phonon Interactions
量子点与单个高精细光学微腔模的强耦合构成了量子光学的一个新的基本系统。本文在不作Born-Markov近似的情况下，分析了激子-声子相互作用对量子点腔场耦合的影响。分析是基于已被用来研究"自旋玻色子“的哈密顿量的技术。真空拉比分裂的可观测性取决于表征与声子相互作用的谱密度函数的强度和频率依赖性，这两者都可以受到声子限制的影响。
2001-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
