Large Stark Tuning of InAs/InP Quantum Dots
InAs/InP量子点是电信单光子发射的优秀来源，并且是可扩展的量子光子电路的最有前途的候选者之一。然而，每个量子点中的几何差异导致略微不同的发射波长，并且阻碍了在同一芯片上生成多个相同量子发射器的可能性。斯塔克调谐是克服这个问题的有效技术，因为它可以通过量子限制斯塔克效应控制单个量子点的发射能量。在InAs/InP量子点中实现该技术之前由于在高电场强度下的附加电荷而导致的发射能量的跳跃而被限制为小于0.8 meV的偏移。我们证明了高达5.1毫电子伏的斯塔克调谐在InAs/InP量子点的发射波长。为了消除不必要的跳跃到充电状态，我们使用薄的氧化物绝缘体，以防止载流子注入的接触，从而显着提高斯塔克效应的调谐范围。此外，量子点发射的单光子性质和窄线宽在宽范围的施加电场下被保持。使用光致发光强度测量和时间分辨寿命光谱，我们证实，这种斯塔克调谐范围是有限的载流子隧穿在高电场。这一结果是朝着在芯片上集成多个相同的量子发射器迈出的重要一步，这对于实现用于量子信息处理的复杂量子光子电路至关重要。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Fast Electrical Control of a Quantum Dot Strongly Coupled to a Nano-resonator
利用量子限制Stark效应对GaAs光子晶体腔与InAs量子点强耦合的谐振频率进行了电控制。斯塔克位移高达0.3meV，实现了使用横向肖特基电极，在量子点的位置处创建一个本地耗尽区。我们报告切换的探测激光相干耦合到腔高达150 MHz的速度，由传输线的RC常数的限制。在相干探测系统的同时，研究了斯塔克位移与电场的耦合率和幅度。
2009-06-03 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
Spin-selective electron transfer in quantum dot array
我们提出了一种硅量子点阵列中的自旋选择性相干电子转移。振荡磁场和时间控制的栅极电压被用来根据自旋状态将电子波函数分离成不同的量子点。我们介绍了非绝热和绝热协议，提供快速的电子转移和控制场脉冲区域的误差的鲁棒性，分别。我们还研究了一个捷径到绝热协议，这两个协议的妥协。我们表明，该方案可以直接扩展到多电子系统，并用于非本地操纵的电子。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Selective Interactions in the Quantum Rabi Model
我们证明了选择性的$k$光子相互作用的出现在强和超强耦合制度的量子拉比模型与斯塔克耦合项。特别是，我们表明，旋转和反转项之间的相互作用产生多光子相互作用，其共振频率取决于，由于斯塔克项，玻色子模式的状态。我们发展了一个分析框架来解释这些$k$光子相互作用，通过使用含时微扰理论。最后，我们提出了一种利用囚禁离子的内部自由度和振动自由度对含Stark项的量子Rabi模型进行量子模拟的方法，并结合实际物理参数进行了数值模拟，验证了该方法的有效性.
2020-03-31 quant-ph
Single Photoelectron Detection after Selective Excitation of Electron-Heavy Hole and Electron-Light Hole Pairs in Double Quantum Dots
我们演示了在AlGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱中制作的两个不同的横向双量子点中的单个光生电子的实时检测，所述量子阱具有薄的或厚的AlGaAs势垒层。所观察到的入射激光功率和光子能量的依赖性的光电子检测效率都表明，被捕获的光电子，薄的屏障样品，主要是光生的缓冲层，然后隧穿到两个点之一，而厚的屏障样品，他们直接光生的井。对于后者，单光电子检测后，选择性激发的重，轻空穴状态的点是很好地解决。这保证了我们的基于量子阱的量子点系统对于从单光子极化到单电子自旋态的相干转移的适用性。
2014-01-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Site-selective quantum control in an isotopically enriched 28Si/SiGe quadruple quantum dot
硅自旋量子比特是一种有前途的量子计算平台，提供长的相干时间、小的器件尺寸以及与工业支持的器件制造技术的兼容性。近年来，高保真度的单量子比特和双量子比特操作已经在Si中得到了证实。在这里，我们展示了相干自旋控制的四重量子点使用同位素富集28 Si制造。我们调整的基态电荷配置的四重点下降到单电子制度，并展示了可调interdot隧道耦合高达20 GHz，这使得交换为基础的两个量子位门操作。在磁场梯度中使用电偶极自旋共振实现了位点选择性单自旋旋转。我们在270 ns内在两个相邻自旋之间执行谐振CNOT门。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS（polystyrene-block-polydimethylsiloxane）用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明，在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Electric field induced tuning of electronic correlation in weakly confining quantum dots
我们对用局域液滴腐蚀法制备的GaAs/AlGaAs量子点中的量子限制斯塔克效应进行了理论和实验相结合的研究。在实验中，我们探测的永久电偶极子和极化的中性和带正电的激子弱限制在GaAs量子点通过测量它们的光发射的影响下，沿生长方向施加的可变电场。基于组态相互作用方法的计算显示出与实验的良好的定量一致性，并使我们能够阐明库仑相互作用之间的约束粒子和-更重要的是-的电子相关效应的斯塔克位移的作用。此外，我们展示了电场如何改变弱限制系统中多粒子复合物的特性，如内置偶极子，结合能和重-轻空穴混合，强调了量子限制斯塔克效应常用模型的不足之处。
2022-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Control of excitation transfer in coupled quantum dots by a nonresonant laser pulse
研究了非共振短脉冲激光产生的光学斯塔克效应驱动下激子在耦合量子点对之间的快速转移。数值求解了量子点子系统能级相对位置随时间变化的薛定谔方程。计算机模拟显示了一种通过具有矩形包络函数的皮秒激光脉冲的作用来实现有效的激发转移的方法。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Atomic Clouds as Spectrally-Selective and Tunable Delay Lines for Single Photons from Quantum Dots
我们展示了一个紧凑的，光谱选择性，和可调延迟线的量子点发射的单光子。这是通过将这种“人造原子”的光学跃迁的波长微调到一个光谱窗口中来实现的，在这个光谱窗口中，自然原子云表现为慢光介质。采用InGaAs/GaAs量子点中基态精细结构分裂激子作为不同频率的单光子源，Cs蒸气的超精细结构分裂$D_1$跃迁作为可调延迟介质，在7.5 cm长的路径上，对相距仅60 μeV（14.5 GHz）的光子实现了2.4 ns的差分延迟.为了定量地解释实验数据，我们开发了一个理论模型，占量子点发射线的非均匀加宽和原子线的多普勒加宽。我们在这里提出的概念可以用来实现时间重排操作，旨在擦除“哪条路径”的信息，恶化纠缠光子发射的激子与有限的精细结构分裂。
2015-05-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Crossover from Rabi oscillations to adiabatic population switching in the Faraday optical control of quantum dot spins
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）
通过研究法拉第几何中受激拉曼跃迁的斯塔克位移振荡，揭示了从拉比振荡到绝热布居转换的连续交叉机制，并利用Landau-Zener-Stückelberg干涉实现了阶梯式布居反转。
2026-06-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Selective spin coupling through a single exciton
我们提出了一种新的方案，通过离域的单激子态，通过点间Foerster相互作用形成的相邻半导体量子点中的两个自旋量子比特之间的条件相位门。我们考虑两个共振量子点，每个量子点包含一个多余的导带电子，其自旋体现了量子位。我们证明了两个量子比特的门，和任意的单量子比特旋转，可以实现与当前的半导体和激光技术的高保真度。
2004-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Protecting coherence from the environment via Stark many-body localization in a Quantum-Dot Simulator
本文提出在半导体量子点阵列中利用磁场梯度诱导动力学ℓ比特实现斯塔克多体局域化，从而保护量子相干性免受电荷噪声和声子影响，并展示基于热化的自校正逻辑门，为半导体量子计算机的被动量子纠错开辟新途径。
2024-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
Controllability of multi-partite quantum systems and selective excitation of quantum dots
我们考虑多体量子系统的可控性程度以及每种情况下的充分必要条件。结果被应用到一个单一的激光脉冲的量子点的合奏的同时控制的问题。最后，我们应用最优控制技术来证明选择性激发的同时可控合奏的个别点。
2005-09-07 quant-ph
Large Stark tuning of donor electron spin quantum bits in germanium
半导体中的施主电子自旋可以产生特殊的量子比特，因为它们的相干时间很长，而且与工业制造技术兼容。尽管基于施主的量子比特技术取得了许多进展，但选择性地操纵单个施主电子自旋仍然很困难。在这里，我们表明，通过用锗取代流行的半导体基质材料（硅），施主电子自旋量子比特可以通过超过系综线宽进行电调谐，使它们与门可寻址量子计算架构兼容。利用X波段脉冲电子自旋共振技术，测量了锗中施主电子自旋的斯塔克效应。我们解决了自旋轨道和超精细斯塔克位移，并发现在0.4 T，自旋轨道斯塔克位移占主导地位。自旋轨道斯塔克位移是高度各向异性的，取决于相对于晶轴的电场取向和外部磁场。当斯塔克位移最大化时，自旋轨道斯塔克参数比硅大四个数量级。在选择的取向超精细斯塔克效应也得到解决，是一个数量级大于硅。我们报告的斯塔克参数为$^{75}$作为和$^{31}$ P施主电子，并比较它们与现有的理论。我们的数据表明，锗中的$^{31}$ P施主可以被调谐至少四倍的系综线宽，使锗成为一种有吸引力的新的自旋量子位的主体材料，提供了比硅更大的优势。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-resolved quantum-dot resonance fluorescence
在寻求物理上可实现的量子信息科学（QIS）基元的过程中，自组装量子点（QD）充当光子（飞行）量子比特源和电子自旋陷阱的双重角色;原型静止量子比特。在这里，我们证明了第一次观察到的自旋选择性，近背景自由和变换限制的光子发射从共振驱动的量子点跃迁。共振荧光的标志，即当光学跃迁被共振驱动时散射光子光谱中的Mollow三重态，被呈现为从原始驱动场光谱隔离感兴趣的光子的自然方式。我们继续证明，两个自旋标记的光子状态的相对频率的调谐独立于所施加的磁场通过自旋选择动态斯塔克效应引起的非常相同的驱动激光。该演示使具有挑战性的QIS建议，如线性光学量子计算，自旋光子纠缠，偶极相互作用介导的量子逻辑门的预言单光子产生的实现。从光谱学的角度来看，自旋选择性动态斯塔克效应独立地调谐在基态和激发态中的QD自旋态分裂，从而实现先前不可访问的机制，用于介观自旋系统的受控探测。
2008-06-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stark Tuning and Charge State Control in Individual Telecom C-Band Quantum Dots
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；EPSRC National Epitaxy Facility, University of Sheffield（EPSRC外延设施，谢菲尔德大学）
本研究通过强场调谐和电荷态控制实现了电信C波段量子点的单光子发射，为长距离量子通信提供了新途径。
2025-12-29 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A controlled ac Stark echo for quantum memories
提出了一种基于受控拉比触发的双重相位光子回波方案的受控交流斯塔克回波（CASE）量子存储协议。光子回波的双重重定相方案本质上满足量子存储器的无粒子数反转要求，但由此产生的吸收回波一直是一个基本问题。在本研究中，首先，在双重相方案中的第一个回波动态控制不影响第二个回波通过使用不平衡的交流斯塔克位移。其次，控制拉比脉冲相干地操纵第二回波以经由受控相干转换发射。由于交流斯塔克场的远离共振，本协议可以应用于量子存储器的实时擦除，缓冲和复用的波长选择性动态控制。
2016-12-13 quant-ph
Engineering of selective carrier injection in patterned arrays of single-quantum-dot entangled photon light-emitting diodes
开发量子技术的可扩展性和铸造兼容性（例如在传统的基于硅的集成计算机处理器中）是当前研究面临的特殊挑战。在这里，我们介绍了一种量子光子技术，有可能实现大规模制造的电驱动源的偏振纠缠光子，具有潜在的编码量子信息的基于光子晶体的，现场控制的，可扩展的阵列。源的设计是基于沿着晶体学方向（111）B在微米尺寸的金字塔形凹槽中生长的量子点，理论上确保量子点的高度对称性-实际明亮纠缠光子发射的条件。在这些非平面结构中的选择性电注入方案允许获得高密度的发光二极管，其中一些产生纠缠光子对也违反贝尔不等式。与半导体制造技术的兼容性、良好的再现性和位置控制使得这些器件成为用于量子信息处理的集成光子电路的有吸引力的候选者。
2017-07-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Stark shift control of single optical centers in diamond
在液氦温度下观察到金刚石中单氮空位（NV）缺陷中心的寿命限制光激发线。它们在许多秒和激发周期内显示出前所未有的光谱稳定性。通过施加外部电场（即斯塔克位移）进行自旋选择性光学共振的光谱调谐。观察到了丰富多样的斯塔克位移，包括线性和二次分量。单NV中心激发线的调谐能力在量子信息处理中具有潜在的应用。
2006-07-25 quant-ph
Wavelength-tunable high-fidelity entangled photon sources enabled by dual Stark effects
本研究利用交流与量子限制斯塔克效应，实现砷化镓量子点纠缠光子源波长可调且保真度超0.955，并展示多个波长匹配源，助力量子互联网。
2024-04-22 quant-ph
Trapped-Ion Quantum Logic Utilizing Position-Dependent ac Stark Shifts
我们提出了一个方案，利用位置相关的交流斯塔克位移做量子逻辑与囚禁离子。通过适当选择远离共振高斯激光束的方向、位置和大小以及功率和频率，可以将特定的交流斯塔克位移分配给各个离子，使它们在频率空间中可区分。与先前的基于全光的具有捕获离子的量子门相比，本方案使得能够单独寻址单个离子和选择性寻址用于双离子量子门的任何离子对，而不使用紧密聚焦的激光束。此外，与其他退相干源相比，由于非共振激发引起的退相干率可以忽略不计。
2002-06-19 quant-ph
Quantum computation by optically coupled steady atoms/quantum-dots inside a quantum electro-dynamic cavity
我们提出了一个使用n个稳定的三能级原子或三能级量子点的量子计算模型，保持在量子电动力学（QED）腔中。我们的模型允许一个量子比特的操作和两个量子比特的控制非门所需的通用量子计算。n个量子比特由每个原子/点的两个能级描述。外部激光器和n对独立的电极用于通过斯塔克效应寻址独立于其他原子/点的单个原子/点。每个系统的第三层和一个额外的共模量子位（腔光子）用于实现任何一对量子位之间的受控非操作。激光频率、腔频率和能级是远离共振的，并且仅在操作时通过使用斯塔克效应修改3能级系统的能级使它们共振。
2000-02-02 cond-mat quant-ph
High-fidelity initialization of long-lived quantum dot hole spin qubits by reduced fine-structure splitting
我们提出了一种按需空穴自旋量子比特初始化方案，该方案满足量子信息处理的四个关键要求：快速初始化（1/e ~ 100 ps）、高保真度（F > 99%）、长量子比特寿命$(2T_{1}>T_{2}^{*}\simeq10\:\mathrm{ns})$以及与光相干控制方案的兼容性.这是通过在零磁场下以非常低的精细结构分裂快速电离InGaAs量子点中的激子来实现的。此外，我们还发现，通过光学斯塔克效应将精细结构分裂调谐到接近于零，可以提高任意量子点的空穴自旋保真度。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing charge fluctuator correlations using quantum dot pairs
我们研究了一对量子点激子量子比特与一些涨落电荷的相互作用，这些涨落电荷可以引起激子跃迁能量的斯塔克位移。我们这样做是通过使用数值传递矩阵法求解光学主方程。我们发现，集体影响的电荷环境上的点，可以通过测量发射的光子之间的相关性时，每个点被独立驱动检测。如果两个量子点都是共振驱动的，或者如果驱动激光失谐对两个量子位有相同的意义，那么在共同电荷环境中的量子位就会显示光子聚束，如果激光失谐有相反的符号，就会显示反聚束。我们还表明，它是可以检测到几个收费波动在不同的利率使用这种技术。我们的发现扩大了测量量子比特动力学的可能性，以研究导致退相干的环境噪声的基本物理。
2015-06-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization-selective enhancement of telecom wavelength quantum dot transitions in an elliptical bullseye resonator
本文通过将电信O波段量子点耦合到椭圆靶心谐振器，实现了宽带偏振选择性增强，获得了96%线偏振度、3.9的Purcell因子和3 MHz计数率，并验证了无偏振滤波双光子干涉及40 K低温工作兼容性，为量子点光子源的实用化集成奠定了基础。
2023-09-12 physics.optics quant-ph
Model of the optical emission of a driven semiconductor quantum dot: phonon-enhanced coherent scattering and off-resonant sideband narrowing
我们研究了固态环境在决定受驱动量子点的光子发射特性中所起的关键作用。对于共振驱动，我们预测的声子增强的相干发射的辐射场的驱动强度的增加，形成鲜明对比的传统预期的相干发射的分数迅速下降，具有较强的驱动。这种令人惊讶的行为结果从热化的点相对于声子浴，并导致共振荧光的非标准制度，其中显着的相干散射和莫洛三重态共存。非共振，我们表明，尽管声子的影响，缩小点光谱边带宽度可以发生在某些制度，与实验趋势一致。
2013-05-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stark Control of Plexcitonic States in Incoherent Quantum Systems
Akdeniz University（安塔利亚大学）
通过光学斯托克效应实现对混频态的相干控制，从而减少量子系统退相干并调控可见光自发发射开关。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Theory of Electro-optic Modulation via a Quantum Dot Coupled to a Nano-resonator
在本文中，我们分析了基于单个量子点与纳米谐振腔强耦合的电光调制器的性能，其中量子点频率的电控制是通过量子限制斯塔克效应实现的。使用现实的系统参数，我们表明，几十GHz的调制速度是可以实现的，而每个开关操作的能量可以小到0.5 fJ。此外，我们还研究了非线性失真，以及纯量子点退相对调制器性能的影响。
2009-11-27 quant-ph
High-Performance Labyrinth Circular Bragg Grating Design for Charge and Stark-Tunable Quantum Light Sources Spanning Visible to Telecom Wavelengths
本研究提出了一种高性能labyrinth圆形布拉格光栅设计，用于实现可见至电信波长范围内的电荷和斯托克可调量子光源，通过优化设计实现了高耦合效率和普尔塞尔增强。
2025-12-05 physics.optics quant-ph
Engineering quantum dots for electrical control of the fine structure splitting
研究了不同方法生长的量子点在垂直电场作用下精细结构分裂的变化。在每个样品中，我们确认这种能量分裂在我们可以访问的场范围内线性变化。我们得出结论，这种线性调谐是自组装量子点的一般特征，在不同的生长条件下，发射波长和不同的材料系统中观察到。统计测量的特征参数，如发射能量，斯塔克位移和FSS调谐，这可能提供一个指导，为未来的尝试，以提高产量的量子点，可以调谐到一个最小值的FSS与垂直电场。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Independent electrical control of two quantum dots coupled through a photonic-crystal waveguide
本研究通过光子晶体波导耦合两个半导体量子点发射体，利用局部电Stark场实现独立控制，并验证了相干耦合，为多发射体集体耦合提供了可扩展途径。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Entanglement in a three spin system controlled by electric and magnetic field
研究了相干耦合量子点构成的人工三角形分子中，电场和磁通量对自旋纠缠的影响。在二重态子空间中，给出了纠缠度与自旋关联函数和手征性的显式关系。电场改变超交换关联，移动多个电子能级（斯塔克效应）以及改变自旋关联。对于某些特定的电场方向，人们可以观察到一夫一妻制，其中一个自旋与另外两个自旋分离。此外，斯塔克效应表现在不同的自旋纠缠小和强电场。磁通量的作用则相反，它导致自旋超电流的循环和自旋离域。
2012-04-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
A strain-tunable quantum dot embedded in a nanowire antenna
我们展示了一个弹性可调的自组装量子点的纳米线天线，发射单光子的分辨率有限的光谱线宽。单光子器件由嵌入在自上而下制造的纳米线波导中的单个量子点组成，该纳米线波导集成到压电致动器上。非共振激发导致静电（波动）电荷可能在纳米线表面，造成直流斯塔克位移（不均匀加宽）;低激发功率，没有观察到的效果和分辨率有限的线宽获得。尽管在高纵横比纳米线显着的应变场弛豫，我们实现了高达1.2毫电子伏的调谐点的跃迁能量。具有高亮度、分辨率受限线宽和波长可调谐性的单光子源是未来量子技术的希望所在。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrically addressing a single self-assembled quantum dot
我们报告使用的氧化铝层中的孔，以限制电流注入到一个单一的自组装InAs量子点，从一个大台面内的合奏这样的点。绝缘孔通过AlAs层的湿氧化形成。在光致发光下，我们观察到在系综中只有一个量子点表现出斯塔克位移，并且在电致发光下可以看到相同的单个量子点。对电致发光进行的自相关测量证实我们正在观察来自单个量子点的发射。
2006-12-06 cond-mat.other quant-ph
Post-selective two-photon interference from a continuous non-classical stream of photons emitted by a quantum dot
我们报道了一种电驱动的半导体单光子源，在固定偏压下能够发射出相干时间高达400 ps的光子。结果表明，增加注入电流导致相干时间减少，这种效果很好地解释了波动环境的快速调制。Hong-Ou-Mandel型双光子干涉使用马赫-曾德尔干涉仪演示使用此源测试的不可分割性的单个光子的后选择事件，其中两个光子碰撞在分束器。最后，我们考虑如何改进我们的检测系统可以用来实现更高的干扰可见性。
2008-04-11 cond-mat.other quant-ph
Deterministic photon storage and readout in a semimagnetic quantum-dot--cavity system doped with a single Mn ion
光捕获是光通信中实现同步的重要机制。特别是在单光子水平上，需要控制精确的发射时间。在本文中，我们从理论上提出了一个单光子缓冲器件的量子点与一个单一的Mn原子掺杂在一个腔中。我们提出了一种方法来保留一个单腔光子作为点的激发。存储方案是基于亮到暗的激子转换与非共振的外部光场和介导的自旋翻转与磁性离子。诱导的斯塔克位移使两个激子状态共振，并导致激发转移到光学惰性的。存储的光子可以按需以相同的方式通过重新填充具有短寿命的亮态来读出。我们的研究结果表明，有可能暂停一个光子几乎两个数量级以上的寿命亮激子。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cascaded exciton emission of an individual strain-induced quantum dot
单应变诱导量子点被隔离的光学实验通过选择性地去除诱导InP岛从样品表面。单，双和三激子跃迁的非偏振发射的功率依赖的光致发光光谱确定。采用时间分辨的实验在不同的激发功率下进行，我们发现一个明显的转变，这些不同的过渡预期从级联发射的上升和衰减时间。三步级联的速率方程模型，发现很好的协议。
2009-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Resolving Spin-Orbit and Hyperfine Mediated Electric Dipole Spin Resonance in a Quantum Dot
研究了单栅量子点中单电子自旋的电操纵。我们观察到，到目前为止被忽视的差异之间的超精细和自旋轨道介导的电偶极子自旋共振条件有重要的后果，在高磁场。在利用绝热快速通过来反演电子自旋的实验中，我们观察到了作为磁场的函数的异常宽且不对称的响应。模拟支持解释的线型在四个不同的共振条件。这些发现可能导致同位素选择性控制量子点中的动态核极化。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Interface induced spin-orbit interaction in silicon quantum dots and prospects for scalability
我们确定在Si/SiGe或Si/SiO $_2$界面的单原子台阶的存在作为Si量子点（QD）自旋量子比特的退相时间的变化的主要来源。首先，使用atomistc紧束缚计算，我们表明，g-因子和它们的斯塔克位移经历的变化，由于这些步骤。我们比较我们的理论预测与实验量子点在Si/SiO $_2$接口，其中我们观察到显着差异的斯塔克位移量子点在两个不同的样品。我们还在实验上观察到在同一样品上的三个相邻量子点中实现的单电子和三电子自旋量子比特的$g$因子的变化，其水平与我们的计算一致。这些量子位的失相时间也会有所不同，很可能是由于它们对电荷噪声的敏感性不同，这是由不同的界面条件引起的。更重要的是，从我们的计算，我们表明，通过采用各向异性性质的自旋轨道相互作用（SOI）在硅量子点，我们可以尽量减少和控制这些变化。最后，我们预测，硅量子点自旋量子位的退相时间将是各向异性的，可以提高至少一个数量级，通过调整外部直流磁场朝向特定的晶体方向。
2017-08-02 quant-ph
Predicted Ultrafast Single Qubit Operations in Semiconductor Quantum Dots
最近提出的几种可扩展量子计算的实现依赖于操纵半导体中单个电子的自旋极化的能力。迄今为止，最快速的单自旋操纵技术依赖于通过自旋敏感的光学斯塔克效应产生有效的磁场。这种方法已被用来分裂自旋态的胶体CdSe量子点和操纵合奏的自旋在ZnMnSe量子阱与飞秒光脉冲。本文报道了在含单电子的量子点中，这一过程将产生自旋的相干旋转，计算得到的有效磁场的大小取决于量子点的带隙和应变。我们预测，在InAs/InP点中，对于合理的实验参数，旋转的幅度是足够的，并且固有误差足够低，使它们能够作为基于量子点的量子计算机的元素。
2002-11-25 quant-ph
Optoelectronic sampling of ultrafast electric transients with single quantum dots
在我们的工作中，我们设计了低电容单量子点光电二极管作为超快电信号光电采样的传感器设备。通过斯塔克效应，依赖于时间的电信号被转换成依赖于时间的跃迁能量的移动。这种位移是精确测量的共振ps激光光谱与光电流检测。在实验中，我们对超快CMOS电路的激光同步输出脉冲进行了高分辨率采样。利用我们的量子点传感器设备，我们能够以mV范围内的电压分辨率对低于20 ps的瞬态进行采样。
2021-06-02 physics.optics 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
Electrically driven and electrically tunable quantum light sources
集成量子技术的发展需要一种紧凑的、电可控的片上不可分辨光子源。我们证明了在单个芯片上紧密靠近的两个量子点发光二极管（LED）可以用作可调谐的全电量子光源。由电激发的驱动LED发射的光用于激发邻近二极管的量子点。来自相邻驱动二极管的量子点发射的波长经由量子限制斯塔克效应来调谐。我们还表明，我们可以电调谐精细结构分裂。
2017-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Site-selective preparation and multi-state readout of molecules in optical tweezers
本文通过高保真Cs原子探测、位点选择性转动量子比特初始化及顺序解离成像，显著提升了光镊阵列中单个分子的态制备与测量能力。
2024-01-24 physics.atom-ph quant-ph
Tunable Indistinguishable Photons From Remote Quantum Dots
在可以施加电场的器件中，已经广泛地研究了单半导体量子点。在最常见的系统中，InGaAs量子点和周围GaAs材料之间的低能量偏移限制了电场的大小，在载流子隧穿出量子点之前，可以施加几十kVcm^-1的电场。发射线经历的斯塔克位移通常为1 meV。我们报告说，通过将量子点嵌入在量子阱异质结构中，可以施加的垂直场增加了一个数量级，同时保持窄线宽，高内部量子效率和熟悉的发射光谱。然后，单个量子点可以被连续地调谐到相同的能量，从而允许远程、独立的量子点之间的双光子干涉。
2009-11-20 cond-mat.other quant-ph
Attojoule all-optical switching with a single quantum dot
实验研究了单量子点与光子晶体腔波导结构强耦合的动态非线性响应。的时间响应测量泵浦-探测激发，其中传播通过波导的控制脉冲被用来创建一个光学斯塔克位移的量子点上，导致在一个大的修改的腔反射率。这种光致腔反射率修改切换失谐信号脉冲的传播方向。使用该器件，我们证明了只有14阿焦耳的控制脉冲能量的全光开关。开关的响应时间被测量为高达8.4 GHz，这主要是由腔量子点相互作用强度的限制。
2011-07-19 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Measurement-based approach to entanglement generation in coupled quantum dots
测量提供了一种新的机制，用于生成执行可扩展量子计算所需的纠缠资源。最近，我们提出了一种在耦合量子点系统中进行宇称测量的方法。在本文中，我们概括了这个计划，并进行了全面的分析和数值研究的环境因素。我们计算了可能的误差源，包括非理想的光子探测器，无效的自旋选择性激发和点的可扩展性（空间和光谱）的影响。此外，我们提出了一个实验方法来验证奇偶测量的成功。
2008-01-18 quant-ph
The scalable quantum computation based on quantum dot systems
提出了一种利用单模波导中的非全同量子点实现可扩展量子计算的方案。在该系统中，量子点同时与大失谐波导和经典光场相互作用。在这个过程中，波导模和量子点都没有被激发，而由任意两个量子点组成的子系统可以获得相位，这取决于这两个量子点的状态以及波导模与相应的外部光场之间的失谐。因此，它可以用于实现选择性量子相位门、图形态、$N$ -量子比特控制的相位$π$门和团簇态。
2011-01-20 quant-ph
Assessment of a silicon quantum dot spin qubit environment via noise spectroscopy
保持足够长的相干性以执行有意义的计算是大规模量子计算机实现途径上的主要挑战之一。来自环境的噪声是退相干的主要影响因素，但可以通过工程设计和控制解决方案来减轻。然而，这只有在彻底了解主要噪声源及其频谱之后才有可能。在本文中，我们采用硅量子点自旋量子比特作为一个噪声器件来研究量子比特所经历的噪声环境。我们比较了这种量子比特与硅量子比特中注入的磷施主在相同的环境和测量设置下对电噪声的敏感性。我们的研究结果表明，正如预期的那样，量子点自旋量子比特是更敏感的电噪声比施主自旋量子比特由于较大的斯塔克位移，和噪声光谱数据显示在中频（2-20 kHz）的显着的电荷噪声贡献。
2018-05-25 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
