Nonlinear optical response and exciton dephasing in quantum dots
考虑量子点不同激子态之间的声子辅助跃迁，对量子点中的四波混频极化进行了微观计算。结果表明，煎饼各向异性InGaAs量子点中的高激子态的完全不同的退相时间是实验观察到的光子回波信号中的双指数衰减的原因。
2006-03-02 cond-mat.mes-hall
Correlation and dephasing effects on the non-radiative coherence between bright excitons in an InAs QD ensemble measured with 2D spectroscopy
利用二维傅里叶变换光谱研究了InAs量子点系综中亮激子的交换介导精细结构分裂。通过监测亮态之间的非辐射相干性，我们发现精细结构分裂随着激子发射能量的增加以0.1 $μ$ eV/meV的速率减小。退相率相比，人口衰减率揭示，纯退相导致激子光学相干衰减速度比在低温下的辐射极限，独立的激发密度。亮态跃迁能量的波动几乎是完全相关的，保护了非辐射相干性不受带间退相机制的影响。
2012-12-31 cond-mat.mes-hall
Dephasing effects on coherent exciton-polaritons and the breaking of the strong coupling regime
利用飞秒泵浦-探测光谱，我们确定激发诱导的退相作为一个主要的机制，负责在半导体微腔中的激子和光子之间的强耦合的破坏。失相的影响被观察到的传输的探测脉冲光谱的激子-极化激元共振的密度依赖性加宽和在高激发密度的第三共振的出现。一个惊人的不对称性之间的能量转移的上，下极化激元也被证明。使用激子Bloch方程，我们量化了与费米子交换和光子辅助交换过程相关的多体效应的能量移动和碰撞加宽的贡献。
2015-07-31 cond-mat.mes-hall
Exciton-Scattering-Induced Dephasing in Two-Dimensional Semiconductors
单层过渡金属二硫属化物中增强的库仑相互作用导致紧密束缚的电子-空穴对（激子），其主导其线性和非线性光学响应。后者包括漂白、能量重整化和高阶库仑相关效应，如双激子和激发诱导退相（EID）。虽然前三个被广泛研究，但到目前为止，激子主导的半导体中的EID没有理论基础。在这项研究中，我们提出了基于激子海森堡运动方程的微观计算，并确定光泵激子激子散射连续体的耦合作为主要的机制，负责光功率相关的线宽展宽（EID）和边带的形成。执行时间，动量和能量分辨模拟，我们定量评估EID最常见的单层过渡金属dichalcogenides，并找到一个很好的协议与最近的实验。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall
Quantum dot exciton dephasing by Coulomb interaction. A fermionic analogue of the independent boson model
用类似于独立玻色子模型的方法研究了量子点激子与润湿层载流子库仑相互作用的时间演化。极化么正变换的作用是由散射矩阵，其中一个图形，链接集群扩展是可用的。讨论了与独立玻色子模型的异同。给出了一个数值算例。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall
Radiatively limited dephasing and exciton dynamics in MoSe$_2$ monolayers
通过实现四波混频（FWM）显微光谱，我们测量相干性和激子跃迁的MoSe $_2$单层的布居动力学。我们揭示了它们的退相时间T $_2$和辐射寿命T $_1$在亚皮秒（ps）范围内，接近T $_2$ = 2 T $_1$，从而表明在6 $\,$ K的温度下辐射有限的退相。我们阐明的失相机制，通过改变温度，并通过探测不同的位置上表现出不同的局部混乱的薄片。在纳秒范围内，我们观察到的非相干激子，最初分散向暗态，但随后放松回到光锥内的光学活性状态产生的残余FWM。通过引入偏振分辨激发，我们推断谷间激子动力学，示出约30 $\,\%$，恒定的初始亚皮秒衰减期间的初始偏振度，其次是皮秒时间尺度上的去偏振。FWM高光谱成像揭示了样品的掺杂和未掺杂区域，允许同时研究中性激子，带电的一个或两个跃迁。在后一种情况下，我们观察到激子-激子在相干演化中的拍频，表明它们之间的相干耦合。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall
Prolonged spontaneous emission and dephasing of localized excitons in air-bridged carbon nanotubes
半导体碳纳米管的明亮激子发射对于光电和量子光子器件以及一维纳米结构中光与物质相互作用的基础研究具有重要意义。然而，到目前为止，碳纳米管中激子的电子物理学在很大程度上受到介电环境的外部效应的影响。在这里，我们进行了时间分辨的光致发光测量超过14个数量级的超净碳纳米管桥接的气隙支柱。我们的测量结果表明，一个新的制度的内在激子电子物理学与延长自发发射时间高达T1=18 ns，1至2个数量级之间优于先前的测量和理论家约10年前首次假设的值一致。此外，我们建立了第一次的激子退相干时间的个别纳米管在时域中，并发现四倍延长值T2=2.1 ps相比，合奏测量。这些第一次观察激发新的讨论的幅度的内在退相机制，而长期的激子动力学是有希望的设备应用。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall
Spin--flip Limited Exciton Dephasing in CdSe/ZnS Colloidal Quantum Dots
在CdSe/ZnS纤锌矿量子点中的最低亮激子的退相时间测量从5 K到170 K，并使用灵敏的三光束四波混频技术不受光谱扩散影响的激子精细结构内的密度动力学进行比较。纯退相通过声学声子占主导地位的初始动力学，其次是指数零声子线退相的109 ps在5 K，远快于10 ns激子辐射寿命。零声子线退相是由声子辅助的自旋翻转从最低亮态到暗激子态来解释的。这证实了激子寿命的温度依赖性和直接测量的亮暗激子弛豫。我们的研究结果给出了一个明确的证据，在这些纳米晶体的激子退相的物理起源。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Partly noiseless encoding of quantum information in quantum dot arrays against phonon-induced pure dephasing
我们表明，量子点电荷（激子）量子比特的纯退相可以通过在量子点阵列中集体编码量子信息来减少足够慢的门控。我们研究的大小和结构的阵列和激子的寿命所产生的总错误的单量子位操作的作用。
2006-07-19 cond-mat.mes-hall
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
Exciton fine structure and spin decoherence in monolayers of transition metal dichalcogenides
本文研究了过渡金属二硫族化合物MoS $_2$的中性激子能谱精细结构及其自旋退相。考虑了机械激子与其宏观纵向电场的相互作用。用电动力学方法和$\mathbf k \cdot \mathbf p$微扰理论计算了纵向激子和横向激子之间的分裂。这种长程激子交换相互作用可以引起谷极化衰减。估计激子自旋退相时间在皮秒范围内，与现有的实验数据一致。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall
Dephasing in quantum dot molecules via exciton-acoustic phonon coupling
我们发展了量子点分子中激子的线性光谱理论，包括激子-声子耦合超过马尔可夫极限的影响。该模型再现了零声子线加宽的一般趋势，作为点间距离的函数，最近测量。出乎意料的宽线宽和它们的大变化的解释方面的耦合和声子波长的匹配的点间距离的非马尔可夫性质。
2005-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dephasing of Strong-Field-Driven Floquet States Revealed by Time- and Spectrum-Resolved Quantum-Path Interferometry
该研究利用时间和光谱分辨量子路径干涉术揭示太赫兹驱动激子在阈值场强以上因解离而快速退相，同时证明强场修饰激子仍可保持长相干时间。
2024-01-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Giant optomechanical coupling and dephasing protection with cavity exciton-polaritons
电子共振可以显著增强腔光学力学中的光子-声子耦合，但是通常由于吸收损耗和由不均匀加宽引起的失相而被避免。我们的实验表明，激子极化激元在半导体微腔使GHz的光力学与单粒子共振耦合达到记录值在10秒的MHz范围。此外，这种共振增强受到拉比间隙的保护，不受非均匀加宽的影响。单极化激元非线性和光机械强耦合制度成为在这个平台上访问。
2022-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reducing decoherence of the confined exciton state in a quantum dot by pulse-sequence control
研究了超短脉冲激发下量子点中激子态的声子诱导退相。我们发现，多脉冲控制导致的光学激发态的相干性的显着改善。对于一个固定的控制时间窗口，优化的脉冲控制往往会导致更高程度的相干性比一个平滑的单高斯脉冲的控制。对于2-3个脉冲来说，失相的减少已经相当可观。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall
Fifth-order nonlinear optical response of excitonic states in an InAs quantum dot ensemble measured with 2D spectroscopy
利用二维傅里叶变换光谱测量了InAs量子点系综非均匀分布中激子、三电子和双激子的退相速率。对于系综中的所有量子点，每个激子态的退相速率是相似的，并且速率与激发密度无关。一个额外的光谱特征-太弱，在时间积分的四波混频信号中观察到-出现在高激发密度，并归因于$χ^{\textrm{(5)}}$双激子非线性响应。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall
Homogeneous Linewidth Narrowing of the Charged Exciton via Nuclear Spin Screening in an InAs/GaAs Quantum Dot Ensemble
在半导体量子点中，电子与核自旋池的超精细相互作用是低温下自旋退相干的主要来源。使用高分辨率双色差分透射光谱，我们证明，这种电子-核耦合也施加了一个下限的正电荷激子退相速率，γ，在一个系综的InAs/GaAs量子点。我们发现，失相速率是敏感的超精细相互作用，这可以通过在法拉第配置的外部磁场的应用程序的强度进行控制。在零外加电场下，强的电子-核耦合引起了超过辐射极限的额外退相，γ= 230 MHz（0.95 μeV）。在~1 T的外场下实现了对超精细相互作用的屏蔽，导致γ= 172 MHz（0.71 μeV）仅受自发复合的限制。另一方面，Voigt磁场的应用混合自旋本征态，这将退相速率增加高达75%。这些结果是用一个简单而直观的模型再现的，该模型捕捉了电子超精细相互作用的基本特征及其对γ的影响。
2014-09-29 cond-mat.mes-hall
Cooperative robustness to dephasing: single-exciton Superradiance in a nanoscale ring to model natural light-harvesting systems
我们分析了一个由多个二能级系统组成的一维环状结构，在极限情况下，只有一个激发存在。两个能级系统耦合到一个共同的环境中，在那里可以失去激发，这诱导超辐射和次辐射行为。此外，每个两个级别的系统耦合到另一个独立的环境，由经典的白噪声建模，模拟一个失相浴和描述的Haken-Strobl主方程。单激子超辐射是合作量子相干效应的一个例子，在与系统尺寸成正比的临界退相强度处被破坏，显示出合作性对退相环境作用的鲁棒性。我们还表明，与公共衰变通道的耦合与退相的作用形成鲜明对比，从而导致纠缠衰变随着系统尺寸的增加而减慢。此外，在找到系统中的激发的投影测量之后，纠缠达到稳定值，与初始条件无关。
2014-08-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effect of detuning on the phonon induced dephasing of optically driven InGaAs/GaAs quantum dots
最近，纵向声学声子已被确定为拉比旋转测量单个InAs/GaAs量子点的基态激子的强度阻尼的主要来源。本文报道了在失谐激光脉冲作用下的强度阻尼Rabi转动实验，其结果对利用失谐激光脉冲对激子和自旋进行相干光控制具有指导意义。
2011-06-01 cond-mat.mes-hall
Phonon-Induced Dephasing in Quantum Dot-Cavity QED
本文给出了量子点-微腔系统中声子诱导退相干问题的半解析渐近精确解。特别强调的是线性偏振和光吸收，但是本文提出的方法可以直接适用于解决激子-腔密度矩阵的任何元素。在其核心，该方法结合了特罗特的分解定理与链接集群扩展。激子腔和激子-声子耦合的影响被考虑在平等的基础上，从而提供访问可比的极化子和极化激元时间尺度的制度。我们表明，光学退相干是通过量子点-腔系统不同极化子态之间的真实声子辅助跃迁来实现的，并且极化子谱线展宽可以用极化子框架下的费米黄金法则很好地描述。我们还提供了纯粹的解析近似，准确地描述了系统的动力学在较长的极化激元时间尺度的限制。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall
Origin of the asymmetric light emission from molecular exciton-polaritons
我们应用开放量子系统理论来描述相干驱动分子极化激元的光发射。基于通常描述孤立分子的纯退相的微观哈密顿量，我们表明，在强耦合条件下，退相导致所构成的极化激元分支$|\pm\rangle$之间的能量转移。当极化激元退相被适当地考虑时，从上到下极化激元分支的过渡是有利的，并且在相干泵浦条件下导致下极化激元分支的占主导地位的人口。结果，非弹性光发射主要源自较低的极化激元态，而与泵浦激光频率无关，从而产生光的不对称发射。此外，我们发现，当考虑几个分子时，分子间的耦合打破了系统的对称性，使原本暗的极化激元有效地与光相互作用。这种效应在荧光光谱中显示为新的发射峰。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall
Accurate photon echo timing by optical freezing of exciton dephasing and rephasing in quantum dots
半导体量子点是通过皮秒时间尺度甚至更快的激光脉冲对量子比特进行超快相干操纵的绝佳候选者。在非均匀系综中，宏观光学偏振由于失相而迅速衰减，然而，这在携带关于相干系综动力学的完整信息的光子回波中是可逆的。回声发射时间的控制对于应用是强制性的。在这里，我们提出了一个新的概念来实现这一目标。在双脉冲光子回波序列中，我们施加了一个额外的共振控制脉冲，其面积为2 π的倍数。取决于其到达时间，控制减慢激子系综在其作用期间的失相或重相。我们证明了自组装（In，Ga）As量子点的光子回波发射时间可以推迟或提前5 ps相对于其标称的外观时间没有控制。该通用协议可以用于获得用于适当定制的控制脉冲的显著更长的时间移位。
2020-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled tunneling induced dephasing of Rabi rotations for ultra-high fidelity hole spin initialization
我们报道了在没有外加磁场的情况下，保真度大于98.5%的自组装量子点中单个重空穴自旋的亚皮秒初始化。使用光学可寻址的电荷和自旋存储设备，我们定制的相对电子和空穴隧穿逃逸时间尺度的点，同时实现高保真初始化，长的空穴存储时间和高效率的读出通过光电流信号。我们测量电场依赖的拉比振荡的中性和带电激子跃迁的超快隧穿制度，并证明隧道诱导退相（TID）激子拉比旋转的拉比振荡的强度阻尼的主要来源在低拉比频率，低温制度。我们的结果是在非常好的定量协议与量子光学模拟揭示TID可以用来精确地测量隧道逃逸时间和提取不同的电荷配置的量子点的库仑结合能的变化。最后，我们证明了亚皮秒电子隧穿逃逸TID的相干驱动激子跃迁有利于超快空穴自旋初始化与近统一的保真度。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall
Radiative and phonon-induced dephasing in double quantum dots
提出了一种描述双量子点系统同时与电磁环境和晶格模相互作用时量子态演化的简单方法。结果表明，这两个水库的联合行动导致非平凡的影响，在系统的失相。作为例子，讨论了声子诱导的初始退相对离域激子态辐射衰减的影响。
2009-11-25 cond-mat.mes-hall
Long Exciton Dephasing Time and Coherent Phonon Coupling in CsPbBr$_{2}$Cl Perovskite Nanocrystals
本文利用瞬态共振三脉冲四波混频技术研究CsPbBr₂Cl钙钛矿纳米晶的激子动力学，测得5 K下退相干时间为24.5 ps，并发现激子与3.45 meV声子模式的相干耦合。
2018-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Importance of Pure Dephasing in the Optical Response of Excitons in High-quality van der Waals Heterostructures
针对单层TMD激子光学响应理论模型的准确性争议，本研究通过实验测量高质量TMD异质结构光学响应并与模型对比，发现纯退相起主导作用且需考虑额外衰减速率，为理解其光学性质提供了稳健框架。
2025-02-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Trion Species-Resolved Quantum Beats in MoSe2
单层光子材料为片上光电子器件提供了巨大的潜力。它们的实现需要激子和trions的光学相干特性的知识，到目前为止，这些知识仅限于用强烈不均匀加宽的材料进行的非线性光学实验。在这里，我们采用h-BN封装和电门控MoSe 2直接在线性光学响应中揭示三电子物种的相干特性。自相关测量显示，对于带正电的激子，长的退相时间高达T2=1.16 ± 0.05 ps。依赖于门的测量提供的证据表明，带正电荷的trion形式通过空间局部空穴状态，使该trion不太容易在存在升高的空穴载流子浓度的情况下失相。量子拍频签名表明激子和trions之间的相干耦合，具有高达0.6 ps的退相时间，比以前的报告增加了两倍。延长的激子/trion相干性的一个关键优点是，它们是在线性光学实验中实现的，因此与需要长光子相干性的纳米激光器、相干控制和片上量子信息处理中的应用直接相关。
2017-09-11 cond-mat.mes-hall
Interplay between Dephasing and Geometry and Directed Heat Flow in Exciton Transfer Complexes
自然光合系统中惊人的能量转移效率和生物光捕获复合物中长寿命量子相干性的最新证据引发了许多兴奋，因为这些系统-地球上几乎所有生命都必不可少-使用量子力学效应来实现最佳功能的可能性令人回味。大量的理论工作已经解决了局部环境在决定光合网络中激子的输运性质和经典环境中量子相干性的生存中的作用。尽管如此，理解量子相干性、激子网络几何形状和能量转移效率之间的联系仍然是一个挑战。在这里，我们解决这个连接从激子网络内的热传递的角度来看。使用非平衡开放量子系统方法，并专注于Fenna-Matthews-Olson复合物，我们证明了有限的本地退相可以是有益的整体功率输出。这种增强功率输出的机制被确定为局部热流的量子和经典贡献之间的温和平衡，使得总热流沿着最短路径定向，并且耗散最小化。强烈相关的激子传输复合物的空间网络结构，这种机制阐明了如何在光合激子复合物的能量流动。
2015-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phonon-induced dephasing in quantum dot-cavity QED: Limitations of the polaron master equation
嵌入在光学微腔内的半导体量子点（QD）是量子信息处理中的基本重要的系统。量子相干性的优化是至关重要的，在这样的应用中，需要深入了解相关的退相干机制。我们在这里提供了一个重要的审查普遍的理论治疗耦合到纵向声学声子的量子点腔系统，比较预测对最近获得的精确解。在这篇评论中，我们考虑了一系列的温度和激子腔耦合强度。预测的极化子Nakajima-Zwanzig（NZ）和无时间卷积（TCL）主方程，以及前者的变化适用于绝热连续波激发（CWE），比较对一个渐近精确的解决方案的基础上Trotter的分解（TD）定理。NZ和TCL的实现，其中应用极化子变换的哈密顿量，并随后处理激子腔耦合到二阶，不提供一个显着的改善精度相对于极化子变换单独。CWE适配提供了显著的改进，捕获了吸收光谱的宽带特征（在NZ和TCL实现中不存在）。我们将这种差异归因于马尔可夫近似的效果，特别是它在脉冲激发制度的不适用性。然而，即使是CWE适应，打破了高温（$50K$）和强激子腔耦合（$g \gtrsim 0.2$ meV）的制度。TD解具有与上述主方程方法相当的计算复杂性，但在较高温度下和在宽范围的激子-腔耦合强度（至少高达$g=1.5$ meV）上保持准确。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall
Entangled biphoton enhanced double quantum coherence signal as a probe for cavity polariton correlations in presence of phonon induced dephasing
我们从理论上提出了一种双光子纠缠增强多维光谱技术作为超快机制中耗散极化激元动力学的探针。它适用于腔局限的单体光合复合物，代表一个典型的多站点激子量子聚集体。所提出的技术被证明是特别敏感的两个和一个激发子空间之间的流形间极化激元相干性。它被证明是能够监测腔介导的激子相关性的动力学作用，并在声子诱导耗散的存在下的退相。纠缠双光子源的非经典性增强了信号的超快和宽带相关特性，表明了负责长距离腔辅助激子迁移的底层状态相关性。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical signatures of quantum dot excitons in carbon nanotubes
我们报告了低温下悬浮碳纳米管中量子点激子的光学研究。窄的光学线宽，强烈抑制光谱漂移，和在纳秒范围内的光致发光寿命出现激子本地化的关键签名。我们推断激子量子点的形成与几个激子玻尔半径的特征长度。本地化抑制激子扩散和保护激子从退相的结构或环境的不均匀性，以及从探索非辐射淬灭网站。因此，碳纳米管中的量子点激子表现出本征辐射寿命、长相干时间和100%的量子产率。我们的研究结果支持了碳纳米管激子的潜力，为基础研究和应用，规模有利的增强光谱分辨率和相干性。
2012-09-15 cond-mat.mes-hall
Theory of two-photon processes in quantum dots: coherent evolution and phonon-induced dephasing
本文讨论了量子点的基态与双激子态之间的双光子拉比振荡，以及两个不同圆极化或线极化的单激子态之间的双光子拉比振荡。声子诱导的退相干对这些过程的影响进行了描述，并确定了最佳系统特性和相干控制的光学驱动条件。结果表明，适当的优化允许一个控制的双激子系统通过双光子跃迁具有高保真度。
2009-01-02 cond-mat.mes-hall
Environment-Assisted Quantum Photo-Protection in Interacting Multi-Exciton Transfer Complexes
激子通过传输网络的传输是一个独特的例子，其中量子相干性和环境诱导的退相之间的相互作用导致了非平凡的影响。一个令人兴奋的例子是“环境辅助量子传输”（ENAQT），其中，与直觉相反，环境以提高传输效率的方式中断量子传输。在这里，我们表明，退相和量子相干性之间的相互作用可以导致激子传输的一个额外的功能-光保护，即在增加激发电流的减少。我们首先证明，即使在弱耦合条件下，弱激发可以导致多激子的产生，从而超越了常见的单激子近似。然后，我们考虑两个激子的运输，并表明失相和激子-激子相互作用之间的相互作用导致电流减少，即光保护。这种效应可能与光合系统中观察到的实际光保护有关。
2020-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stochastic scattering theory for excitation induced dephasing: Comparison to the Anderson-Kubo lineshape
在本文中，我们提出了一个量子随机模型的光谱线形状的存在下，一个共同发展的和非平稳的背景人口的激发。从相互作用的玻色子激子的场论描述出发，我们推导出一个简化模型，其中光学激子通过散射耦合到非相干背景介导的屏蔽库仑耦合。海森堡运动方程的光学激子，然后驱动一个辅助的随机人口变量，我们采取的解决方案的Ornstein-Uhlenbeck过程。伊藤引理使我们能够容易地构造和计算关联函数和响应函数。重点是线性响应，我们比较我们的模型与经典的Anderson-Kubo模型。虽然动机相似，但预测的线形存在深刻的差异，特别是在不对称性方面，以及随着背景人口的增加而变化。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
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 and incoherent aspects of polariton dynamics in semiconductor microcavities
相干极化激元与非相干激子之间的相互作用在极化激元物理中占有重要地位。使用共振泵浦-探测光谱与选择性激发单极化激元分支，我们调查了不同的退相机制负责产生一个长寿命的激子水库。正如预期的那样，泵送上极化激元会导致强烈的失相过程，从而导致长寿命储层的产生。出乎意料的是，我们观察到一个有效的水库创建，而激发只有较低的极化激元分支时，失谐增加到正失谐。我们提出了一个简单的理论模型，极化布洛赫方程，来描述系统的动力学。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Robustness of spin coherence of the exciton bound to neutral donor states in multilayer system
利用抽运-探测克尔旋转方法研究了GaAs/AlGaAs三量子阱中横向磁场作用下温度对电子自旋进动的影响。在外加面内磁场的情况下，TRKR测量表明载流子的自旋极化对温度的鲁棒性，在高达250 K的扩展范围内可以很容易地跟踪。通过将泵浦-探测波长调谐到与中性施主跃迁结合的激子，我们观察到了受自旋跳跃过程和施主位置之间的交换相互作用以及g因子的系综扩展限制的显著持久的自旋相干（退相时间T2* > 14 ns）。温度依赖性的自旋退相时间揭示了双线性依赖性，由于不同的弛豫机制在各自的温度范围内活跃。我们观察到，对于823/821 nm的激发波长，样品温度从5 K升高到250 K，导致T2* 大幅降低近98%/97%。此外，我们注意到温度的升高不仅会导致自旋寿命的降低，而且会导致电子g因子的变化。此外，自旋动力学研究通过依赖于所施加的磁场和光泵浦功率。
2018-05-17 cond-mat.mes-hall
Exciton lifetime in InAs/GaAs quantum dot molecules
用时间分辨光致发光法测量了InAs/GaAs垂直耦合量子点对阵列的激子寿命$T_1$。与量子点参考相比，已经观察到$T_1$的显著减少高达$\sim$ 2倍，反映了点间相干性。增加的分子耦合强度导致系统的$T_1$的减少与减少的障碍宽度，作为宽的障碍的一部分的结构显示出减少耦合，而对于窄的障碍，所有的分子似乎是很好地耦合。分子中的相干激子获得两个单独量子点中激子的振子强度，使激子寿命减半。这种超辐射效应有助于以前观察到的均匀激子线宽的增加，但比减少$T_2$弱。这表明，与量子点参考相比，纯退相对于分子变得越来越重要。
2005-04-20 cond-mat.mes-hall
Damping of Rabi oscillations in intensity-dependent photon echoes from exciton complexes in a CdTe/(Cd,Mg)Te single quantum well
利用时间分辨光子回波研究了20 nm厚CdTe/（Cd，Mg）Te量子阱中不同激子复合物的相干光响应中的拉比振荡。为了评估激子局域化和非均匀加宽的作用，我们使用光谱窄ps脉冲的选择性激发。我们证明了从局域三振子（X $^-$）和施主束缚激子（D $^0$ X）跃迁的光子回波的瞬态轮廓强烈地依赖于第一脉冲的强度。它获得了非高斯形状，并经历了显着的进步，脉冲面积大于$π$由于不可忽略的不稳定性引起的移相的振荡器在光激发。接下来，我们观察到第一（激发）或第二（重新定相）脉冲的面积的增加导致光子回波信号的显著衰减，这对于中性激子是最强的，并且对于供体结合激子复合物（D $^0$ X）不太明显。测量分析使用的理论模型的基础上的光学布洛赫方程，占光学跃迁的不均匀性，以重现光子回波瞬态的复杂形状。此外，由于聚焦高斯光束的强度的空间变化和激发诱导的失相的拉比频率的传播内的合奏需要解释的衰落和阻尼的拉比振荡。通过分析X $^-$和D $^0$ X复合物的模拟结果，我们能够建立定域度和跃迁偶极矩之间的相关性，确定为$μ($ X $^-$ =73~D和$μ($ D $^0$ X）=58~D。
2017-06-16 cond-mat.mes-hall
Signatures of Quantum Coherence in Rydberg Excitons
对于原子和半导体量子点来说，单个粒子的相干光学控制都已得到证实。在这里，我们证明了量子相干效应的出现，在半导体里德伯激子在体铜$_2$ O。由于两个相邻里德伯激子态之间的光谱接近，单频激光器可以泵浦两个共振，而失谐的耗散很小。因此，额外的共振出现在吸收光谱中，对应于由耦合到激子真空的两个里德伯激子能级组成的修饰态，形成V型三能级系统，但仅由一个激光光源驱动。我们表明，在这个系统中的纯退相的水平是非常低的。这些观测是在大块半导体中实现相干控制量子技术的关键一步。
2016-09-27 cond-mat.mes-hall
Enhancement of Indistinguishable Photon Emission from a GaAs Quantum Dot via Charge Noise Suppression
本文通过在 n-i-p 二极管结构与圆形布拉格光栅谐振器中集成液滴刻蚀 GaAs 量子点，利用外加电场抑制电荷噪声，将激子退相干时间提升至约 6.8 ns，并使不可区分光子干涉可见度在最佳偏压下达到 97%，实现了接近傅里叶极限的光子发射性能。
2025-07-16 cond-mat.mes-hall
Dephasing in the adiabatic rapid passage in quantum dots: the role of phonon-assisted biexciton generation
本文研究了受啁啾激光脉冲控制的量子点中激子在载流子-声子耦合作用下的演化。我们着重讨论了线偏振光束诱导的动力学，并分析了声子辅助双激子产生的退相干。我们表明，如果双激子状态被向下移动了几个毫电子伏，是典型的情况下，所产生的退相干是强的，即使在低温下。因此，有效的状态准备被限制在一个小的参数区域对应于低温，正啁啾和温和的脉冲区域。
2012-09-12 cond-mat.mes-hall
Impact of environment on dynamics of exciton complexes in a WS$_2$ monolayer
由于二维几何结构和多谷能带结构中不寻常的库仑相互作用，科学家对揭示原子薄半导体的原始光学性质和功能的好奇心推动了对过渡金属二硫属化物（TMD）单层的研究。虽然最近的工作确定了异国情调的充满活力的计划，激子复合物在TMD，我们在这里采用四波混频显微镜表明，其亚皮秒动力学是由周围的障碍。聚焦于单层WS $_2$，我们观察到激子相干性主要是由于与声子的相互作用和朝向光学暗激子态的弛豫过程而丢失的。值得注意的是，当温度较低和无序弱激子大相干体积导致巨大的振子强度，允许达到辐射限制退相的制度，我们观察到长谷相干。因此，我们阐明了激子环境中的TMDs的动力学的关键作用，并表明，揭示的机制是无处不在的家庭。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Excitation-induced dephasing in a resonantly driven InAs/GaAs quantum dot
本文报道了在皮秒脉冲共振激发下，嵌入一维波导中的半导体自组装InAs/GaAs量子点中性激子态的相干发射。的辐射寿命和相干时间的直接测量作为激发功率和温度的函数进行。拉比振荡的特征阻尼，这是观察到的，是由于激发诱导的移相由于发射器和矩阵的声学声子浴之间的共振耦合。其他来源负责的相干时间的减少已被证明，特别是由于点和一维光学模式之间的共振强耦合的辐射复合率的增强。因此，发射非常有效地耦合到波导模式中，导致激发态群体的附加弛豫项。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
How two-dimensional brick layer J-aggregates differ from linear ones: excitonic properties and line broadening mechanisms
研究了砖层J聚集体薄膜的激子耦合和均匀谱线宽度。我们首先分析的结构信息所揭示的两个激子探测在二维光谱。我们的第一个主要结果是，激子耦合和光谱位移之间的关系在一个二维结构是不同的（较大的位移相同的最近邻耦合）从一个一维结构，这导致估计偶极耦合在二维晶格。接下来，我们研究均匀加宽的机制-布居弛豫和纯退相-并评估它们在线性和二维聚集体中的相对重要性。我们的第二个主要结果是，纯退相占主导地位的线宽在二维系统的交叉温度，这解释了线性温度依赖的均匀线宽。这与线性聚集体相比时带边缘处的态密度降低直接相关，从而减少了布居弛豫对失相的贡献。泵浦-探测实验建议直接测量亮态的寿命，因此可以支持所提出的模型。
2016-03-16 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Universal Origin for Environment-Assisted Quantum Transport in Exciton Transfer Networks
环境辅助量子输运（ENAQT）是指通过外加环境来提高量子粒子输运效率的可能性。近年来，这一想法引起了人们的极大兴趣，特别是由于ENAQT在光合激子转移复合物中的实验可能性。许多理论计算都表明了ENAQT，但对其起源的解释各不相同，并且普遍的解释一直难以捉摸。在这里，我们证明了一个普遍的起源ENAQT在量子网络与退相环境的基础上，在马尔可夫开放量子系统的方法激子电流和占领之间的关系。我们发现，ENAQT出现由于两个竞争过程，即失相的倾向，使激子人口均匀，和形成的激子密度梯度，定义的源和汇。此外，我们在网络上找到了ENAQT出现的几何条件，与自然和人工系统相关。
2018-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Strong reduction of exciton-phonon coupling in high crystalline quality single-wall carbon nanotubes: a new insight into broadening mechanisms and exciton localization
碳纳米管是量子源，其发射可以通过适当地选择直径而在电信波长处调谐。大多数应用需要尽可能小的线宽。因此，研究潜在的失相机制是最感兴趣的。在这里，我们报告的低温光致发光的高结晶质量的单个单壁碳纳米管合成的激光烧蚀（L-SWNTs）和发射在电信波长。对它们的发射光谱进行了全面的统计分析，发现它们的典型线宽比文献中报道的大多数样品窄一个数量级。L-SWNTs的PL线的变窄是由于激子的较弱局域化之后的较弱的有效激子-声子耦合。这些结果表明，激子在单壁碳纳米管的本地化不仅来自界面效应，但内在的单壁碳纳米管的结晶质量起着重要的作用。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall
Excitons in quantum dot molecules: Coulomb coupling, spin-orbit effects and phonon-induced line broadening
从理论上研究了耦合量子点（量子点分子）中的激子态和光跃迁的线形。对于一对电可调的垂直排列的量子点，我们研究了空间直接激子和间接激子之间的耦合，这些耦合是由不同的机制引起的，例如隧道耦合，库仑耦合，由于自旋轨道相互作用引起的耦合和由结构不对称引起的耦合。不同类型的耦合的特性反映在直接和间接激子之间的交叉或避免交叉的外观中，后者在吸收光谱中直接可见。我们分析了声子环境对光谱的影响，通过计算各种光学跃迁的线形，包括由于纯退相和声子诱导的不同激子状态之间的跃迁的贡献。由于声子诱导跃迁的线宽增强是特别明显的区域中的一个反交叉，它强烈地依赖于两个激子分支之间的能量分裂。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Resonance fluorescence and laser spectroscopy of three-dimensionally confined excitons in monolayer WSe$_2$
少能级量子系统的共振光激发使得相干量子控制、共振荧光和退相机制的直接表征成为可能。实验演示已经在各种原子和固态系统中实现。另一个有趣的量子光子平台是基于单层过渡金属硫族化物半导体，它以独特的二维形式表现出具有光学可寻址激子谷-赝自旋的直接带隙。在这里，我们进行共振和近共振激发的三维限制激子在单层WSe $_2$，以揭示接近理想的单光子荧光与计数率高达3 MHz，并揭示一个弱荧光激子状态~ 5 meV的蓝移从基态激子。我们进行高分辨率的光致发光激发光谱的局域激子，提供重要的信息来解开的精确性质的量子态。共振荧光的成功演示为探测局域激子相干性铺平了道路。此外，这些结果还为研究二维半导体中受限激子的自旋和谷相干性提供了一条途径。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall
Theory of ultrafast exciton dynamics in the Quantum Hall system
本文讨论了量子霍尔系统中激子的超快非线性光学响应理论。我们的理论集中在低能量集体电子激发的冷，强关联，二维电子气（2DEG）的基态中存在的作用。它考虑到基态电子相关和泡利交换和相互作用的光激发激子和集体激发之间的影响。我们的提法解决了初始相干政权，其中的动力学是由激子和2DEG极化，和随后的非相干政权，占主导地位的人口dynamics.We描述非马尔可夫记忆，退相，相关效应和非线性激子杂交由于非瞬时相互作用。我们确定了签名的相干朗道能级间磁等离子体激元（MP）的时间分布的三脉冲时间积分的四波混频信号在初始相干制度。
2005-08-12 cond-mat.mes-hall
Non-Markovian decoherence of localized nanotube excitons by acoustic phonons
我们证明了嵌入在一维系统中的量子点中的电子-声子相互作用导致了光学跃迁的显著的非马尔可夫退相干。我们提出的实验重点关注低温轴向局域碳纳米管激子的光致发光线形。我们用来模拟声子相互作用的独立玻色子模型以非常高的精度再现了实验中观察到的宽的和不对称的发射线和弱的红失谐径向呼吸模式副本。零声子线的内禀声子诱导的纯退相比寿命展宽大两个数量级，并且是声子浴降维的标志。这种退相干机制的非马尔可夫性质可能会对一维系统在量子信息处理中的应用产生不利影响。
2008-08-11 cond-mat.mes-hall
Electric field control of spin-orbit splittings in GaAs/AlGaAs coupled quantum wells
研究了n-i-nGaAs/AlGaAs耦合量子阱中的电子自旋动力学。电子自旋退相时间测量作为一个功能的外部电偏压下的共振激发的1 sHH阱内激子使用时间分辨克尔旋转技术。研究发现，由于结构反转不对称性和体反转不对称性的干扰，电子自旋退相时间各向异性很强。这种各向异性被证明是由电偏压控制。对电子自旋退相时间各向异性进行了理论分析。Rashba和Dresselhaus自旋分裂的比例作为施加偏压的函数进行了研究。
2008-04-09 cond-mat.mes-hall
Harvesting, coupling and control of single exciton coherences in photonic waveguide antennas
我们进行相干非线性光谱的单个激子强烈限制在单个InAs量子点（QD）。通过一维介质波导天线，可以恢复其固有的弱四波混频（FWM）响应。与嵌入体相介质中的类似量子点相比，四波混频探测灵敏度在宽工作带宽上提高了四个数量级。利用三光束四波混频研究了量子点跃迁的相干性和粒子数动力学。我们恢复他们的同质退相存在的光谱漂移。二维四波混频揭示了嵌入天线中的一对不同量子点之间的非共振Förster耦合。我们还检测到一个更高阶的量子点非线性（六波混频），并使用它来相干控制的四波混频瞬态。波导天线使得能够设想单个发射器的多色相干操纵方案。
2016-04-08 cond-mat.mes-hall
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
