Tunable single-photon heat conduction in electrical circuits
我们建立在考虑超导体-绝缘体-正常金属温度计的反作用的电子电路中的单光子热传导的研究。此外，我们表明，将电容器，电阻器和超导量子干涉器件（SQUID）放入微波腔中会严重扭曲空间电流分布，一般来说，在电路设计中应考虑到这一点。SQUID的引入还允许原位调谐光子功率传输，这可以用于超导量子比特的实验中。
2012-05-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric-field control of photon indistinguishability in cascaded decays in quantum dots
本文提出通过外加电场调控量子点双激子-激子级联跃迁的寿命比，从而提升级联发射光子的不可分辨性，实验表明其不可分辨性随电场增强而提高且线宽保持接近变换极限，有利于多光子干涉应用。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ultrafast electrical control of a resonantly driven single photon source
我们演示了在共振荧光中电触发单光子的脉冲流的产生，通过施加高频电脉冲到一个单一的量子点在一个p-i-n二极管在共振激光激发下。验证了单光子发射，多光子发射的概率降低到2.8%。我们发现，尽管存在的电荷噪声的发射光谱的点，共振激发作为一个过滤器，以产生窄带宽的光子。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Synthetic Dimensions with Magnetic Fields and Local Interactions in Photonic Lattices
我们讨论了如何实现一个光子器件，结合合成尺寸和合成磁场与空间局部相互作用。使用环形腔阵列，每个腔周围的角坐标跨越合成维度。合成磁场的产生是由于腔间光子跳跃与角动量的变化相关联。光子-光子相互作用在每个腔周围的周期角坐标中是局部的。实验观察到的后果的合成磁场和当地的相互作用指出。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
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
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
Strong nonreciprocity in modulated resonator chains through synthetic electric and magnetic fields
我们研究了时空调制的一维谐振器链的非互易性，从等效的二维谐振器阵列的角度与一个合成的维度和横向合成的电场和磁场。合成场分别与谐振器链的时间和空间调制有关，并且我们证明了它们的组合可以在没有附加元件的情况下打破传输互易性。这种非互易效应类似于带电粒子的霍尔效应。我们实验实现链2和3时空调制谐振器和测量超过58分贝的隔离对比度。
2019-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generating single photons at GHz modulation-speed using electrically controlled quantum dot microlenses
我们报告的单光子脉冲序列的重复率高达1 GHz的生成。我们通过调制施加在电接触的量子点微透镜上的外部电压来实现这种高速度，该微透镜由连续波激光器光激发。通过使用方波电压调制量子点微透镜的光致发光，触发单光子发射，响应时间短至270 ps，比1.75 ns的辐射寿命快6.5倍。特征发射时间的这种大幅减少是通过对来自放置在p-i-n结的本征区中的量子点的发射的快速电容门控来实现的，所述本征区被偏置在电致发光的开始以下。这里，所施加的电压脉冲的上升沿触发来自光激发的量子点的单光子的发射。强度自相关测量证明了以GHz速度产生的光子脉冲训练的非经典性质。我们的研究结果结合了光激发与快速电子门控，从而显示出以高速率产生不可分辨的单光子的希望，超过了固有辐射寿命所设定的限制。
2015-10-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical control of nonlinear quantum optics in a nano-photonic waveguide
局域控制不可区分的单光子的产生和相互作用是光子量子网络的关键要求。基于波导的架构，其中嵌入的量子发射器既作为高度相干的单光子源，又作为非线性元件来介导光子-光子相互作用，为这种网络提供了可扩展的途径。然而，量子光学非线性的局部电控制尚未在波导几何中得到证明。在这里，我们展示了本地的电调谐和单光子产生和非线性相互作用的开关，通过嵌入一个量子点在纳米光子波导增强光-物质相互作用。一个功率依赖的传输消光高达40 $\pm$ 2%和清晰的，电压控制的聚束在光子统计的传输光证明了单光子特性的非线性。非线性的确定性性质是特别有吸引力的未来实现的光子门的可扩展的纳米光子波导为基础的量子信息处理。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrically Switchable Photonic Molecule Laser
研究了两个太赫兹量子级联激光器微盘腔回音壁模倏逝场的相干腔间耦合。电泵浦单模工作微腔允许电控制相干模耦合，腔的邻近距离高达30-40 μ \m。最强耦合光子分子的光发射可以通过仅一个耦合微盘的电调制来完美地切换。最强耦合光子分子的阈值特性表明量子级联激光器的增益与外加电场呈线性关系。
2009-07-11 cond-mat.mes-hall
Electrical Charge Control of h-BN Single Photon Sources
六方氮化硼（h-BN）色心具有室温下亮度高、光谱线宽窄等优点，是一种很有前景的实用单光子源。为了实现基于h-BN的光子量子通信，使用外部电场电激活单光子荧光的能力是至关重要的。在这项工作中，我们展示了从h-BN量子发射器的光致发光的电开关，使从附近的电荷库的可控电子转移。通过调节h-BN缺陷旁边的石墨烯的费米能级，我们观察到由于直接电荷态操纵而在施加电压时量子发射体的发光增亮。此外，单光子源与石墨烯拉曼光谱的相关测量使我们能够提取量子发射体的确切电荷跃迁能级，提供有关缺陷结构的晶体学性质的信息。利用电压实现了h-BN量子发射体发射强度的完全开关，为基于范德华色心的光子量子信息处理、密码学和存储器应用奠定了基础。
2022-06-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topologically Robust Transport of Photons in a Synthetic Gauge Field
低维电子通过无序介质的输运导致局域化。在无序介质中加入规范场会导致输运性质的根本变化。例如，手征边缘态可以出现在具有垂直磁场的二维系统中。在这里，我们实现了一个“合成”的规范场的光子使用硅绝缘体技术。通过确定的输运性质的分布，我们确认本地化的运输在散装和抑制本地化的边缘状态，使用“金标准”的本地化研究。我们的系统提供了一个新的平台来研究在合成规范场的存在下的输运性质，这是重要的，无论是从研究光子输运的基本角度来看，并在经典和量子信息处理的应用。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Bloch-Landau-Zener dynamics induced by a synthetic field in a photonic quantum walk
量子行走是在相干系统中模拟动力学的过程。他们的实验实现被证明是揭示Floquet拓扑绝缘体中新现象的关键。在这里，我们在合成规范场的存在下实现了光子量子行走，该规范场模拟了电场对带电粒子的作用。通过调节两个准能带之间的能隙，我们研究了有趣的系统动力学，其特征在于布洛赫振荡和朗道-齐纳跃迁之间的相互作用。当准能量值为0和$π$的两个能隙都非常小时，Floquet动力学遵循弹道扩散。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
The drag of photons by electric current in quantum wells
量子阱中电流的流动打破了量子阱的空间反演对称性，导致辐射传输依赖于电流和光子波矢的相对取向，这种现象称为光子的电流拖曳。我们已经发展了一个微观理论，考虑到退极化和交换相关效应的量子阱中的子带间跃迁的这种效果。结果表明，光子的电流拖曳效应源于电子在动量空间中的重新分布导致的子带间光跃迁的不对称性。我们发现，直流电流的存在导致子带间共振位置的移动，并影响量子阱中的透射系数和吸光度。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall
Electrically pumped h-BN single-photon emission in van der Waals heterostructure
本文提出利用石墨烯/h-BN/NbSe2范德华异质结中的缺陷诱导隧穿电流实现电泵浦单光子发射，并确认发射体为h-BN晶体缺陷，为量子光电子学小型化器件提供新途径。
2024-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ultrafast electric control of cavity mediated single-photon and photon-pair generation with semiconductor quantum dots
利用对腔中半导体量子点电子态的超快控制，我们提出了一种新的方法，实现了具有近乎完美不可逆性的单光子和具有近乎理想纠缠度的光子对的按需发射.我们的方案是基于光激发非共振腔模式，然后使用时间相关的量子限制斯塔克效应，然后允许腔共振发射的电子态的超快控制。我们的理论分析考虑到腔损耗机制，斯塔克效应，声子诱导的退相允许现实的预测有限的温度。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
New Losses Mechanism in Graphene Nanoresonators due to the Synthetic Electric Fields caused by Inherent Out-of-Plain Membrane Corrugations
考虑了单层石墨烯纳米谐振器中由合成电场规定的耗散谷内电流引起的新损耗机制。这些场是由石墨烯薄膜中的随时间变化的规范场产生的，这是由于其固有的平面外畸变和外部周期电动势的影响。这种损耗机制占石墨烯纳米谐振器中损耗的主要部分（约40个单位），并且仅针对石墨烯。讨论了减小这种损耗（提高机电系统的品质因数）的途径。解释了为什么可以通过正确选择菌株组合（通过菌株工程）来提高品质因数。此外，它表明，品质因数可以通过打开垂直于石墨烯膜的磁场增加。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Synthetic and cosmological axion hybridization: entangled photons, (HBT) and quantum beats
本文提出合成轴子与宇宙学轴子通过共同双光子衰变通道发生杂化，类比V型三能级系统并扩展Weisskopf-Wigner理论描述其动力学，指出末态双光子具有纠缠和量子拍，并论证二阶HBT相干性可为探测合成轴子或暗物质轴子提供替代机制。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-ph
Electrically driven strain-induced deterministic single-photon emitters in a van der Waals heterostructure
在原子级薄的TMDC中的量子限制使得能够实现确定性单光子发射器。单光子的位置和偏振控制已经通过使用纳米结构的局部应变工程实现。然而，大多数现有的基于TMDC的发射器通过光泵浦操作，而电泵浦发射器中的发射位点是不受控制的。在这里，我们展示了电驱动的单光子发射器位于应变诱导的原子力显微镜压痕上的范德华异质结构组成的石墨烯，六方氮化硼，和钨二硒化物的位置。系统地分析了局部应变梯度引起的光学、电学和力学特性。特别地，在4 K下在压痕位点处观察到单光子发射。发射表现出光子反聚束行为，g（2）（0）值约为0.3，强度饱和和线性交叉偏振双重峰。这种对电驱动单光子发射器的鲁棒空间控制将为集成量子光源的实际实现铺平道路。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin polarization of exciton-polariton condensate in a photonic synthetic effective magnetic field
研究了局域激子-极化激元凝聚体的自旋极化。我们证明了一个有效的磁场的存在下，导致椭圆极化凝聚体的形成。我们表明，这个合成领域有一个完全的光子起源，我们相信这是独特的基于CdTe的微腔。此外，在磁性离子样品中局域极化激元凝聚的自旋极化程度取决于非共振激发激光的激发功率或偏振。在外加磁场中，半磁凝聚体自发地产生强的自旋极化。基于磁性离子存在下凝聚体的磁场行为，我们应用一个模型，使我们能够估计的极化激元极化激元相互作用强度在CdTe系统中约。0.8 $μ\text{eV}\!\cdot\!μ\text{m}^2$。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Picosecond Magnetic Switching Mechanism Assisted by an Electric Field in a Synthetic Antiferromagnetic Structure
磁隧道结（MTJ）中的磁开关机制是在亚纳秒范围内进行的，这限制了自旋转移矩磁随机存取存储器（STT-MRAM）在超快区域的应用。在本文中，我们提出了一种新的皮秒磁开关机制的合成反铁磁（SAF）结构使用可调Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）的相互作用控制的外部电场（E-场）。结果表明，随着SAF结构中的RKKY相互作用的符号与外部电场的变化，临界开关电流密度可以显着降低一个数量级相比，正常的MTJ设计在100 ps，因此，这种新型的STT-MRAM可以写一个非常低的开关电流密度，以避免MTJ击穿的问题，并降低写入能量。为了理解这种异常现象的物理起源，提出了一个玩具模型，在该模型中，外部电场控制的SAF结构中的RKKY相互作用的符号变化提供了对总能量的额外贡献，帮助thespin克服能量障碍并打破游行切换机制。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall
Strain-tunable synthetic gauge fields in topological photonic graphene
我们提出了一种简单有效的方法来设计，通过应变工程，光子拓扑绝缘体支持高品质因数的边缘状态。手征应变工程在两个域中产生相反的合成规范场，导致具有相同能量间隔但不同拓扑数的朗道能级。这两个拓扑域的边界主机强大的时间反转和自旋动量锁定的边缘状态，表现出高的品质因数，由于连续的应变调制。通过对合成的规范场进行整形，我们得到了一个显著的场限制和可调谐性，其中应变强烈影响边缘态的局域化程度。值得注意的是，双域设计稳定了应变诱导的拓扑边缘状态。应变工程的大的潜在带宽和在制造阶段诱导机械应力的机会使得光子学中的许多潜在应用具有很大的可扩展性，例如可调谐微腔，新的激光器和信息处理设备，包括量子机制。
2021-10-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photon helicity driven electric currents in graphene
我们报告的光子螺旋驱动电流在石墨烯的观察。定向净电流在单层石墨烯中由垂直和倾斜入射的圆偏振太赫兹激光辐射产生，并且在反转辐射螺旋度时改变其符号。发展了观测到的光电流的唯象理论和微观理论。我们证明了在斜入射下，电流是由石墨烯片内部的圆形光子拖曳效应引起的。相比之下，在垂直入射的效果源于样品的边缘，这降低了对称性，并导致在辐射场驱动的载流子的非对称散射。除了光子螺旋度相关的电流，我们还观察到光电流响应线偏振辐射。这种影响的微观机制进行了讨论。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall
Electrically driven photon emission from individual atomic defects in monolayer WS2
光量子发射器是用于计量和信息处理的量子器件的关键部件。特别是，2D材料中的原子缺陷可以作为光量子发射器，克服传统体发射器的电流限制，例如产生高的单光子产生速率，并为激发和光子提取提供表面可达性。在这里，我们展示了电刺激光子发射从单个点缺陷的二维材料。具体而言，通过使金属尖端接近WS2带隙中的离散缺陷态，我们诱导非弹性尖端缺陷电子隧穿与过量的跃迁能量所发射的光子。我们获得原子的空间控制发射通过尖端的位置，而光谱特性是高度可定制的，通过改变所施加的尖端样品电压。原子分辨的个别硫空位和铬取代基缺陷的发射图是在良好的协议，其各自的缺陷轨道的电子密度通过传统的弹性扫描隧道显微镜成像。因此，非弹性电荷载流子注入到二维材料的局部缺陷态中为电驱动的、广泛可调的原子级单光子源提供了一个强大的平台。
2019-10-10 cond-mat.mes-hall
Synthetic dimensions in integrated photonics: From optical isolation to 4D quantum Hall physics
集成光子学的最新技术进步促进了工程玻色子系统中拓扑现象的研究。事实上，硅环形谐振器阵列的可控性开辟了新的视角，为光子与拓扑非平凡带的晶格，并将其集成到光子器件的实际应用。在这里，我们通过利用硅环谐振器的不同模式作为光子的额外维度来进一步推动这些发展。沿着这个合成维度的调谐是通过一个外部的时间相关的调制，允许工程规范场的产生。我们展示了这种方法如何可以用来产生各种令人兴奋的拓扑现象集成光子学，从一个拓扑鲁棒的光学隔离器在空间一维（1D）环形谐振器链的驱动耗散模拟的4D量子霍尔效应在空间3D谐振器晶格。我们的建议铺平了道路，对使用的拓扑效应在新的光子晶格的设计，支持许多频率通道，并显示更高的连通性。
2016-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Synthetic dimension band structures on a Si CMOS photonic platform
使用非空间自由度模拟空间坐标的合成维度，在拓扑科学和其他领域中引起了对简单结构上高维现象建模的兴趣。我们提出了第一个实现的合成频率维度上的硅环形谐振器光子器件使用CMOS工艺制造。我们确认，其耦合模式对应于一个1D紧束缚模型，通过采集高达280 GHz带宽的光学频率梳状光谱，并通过测量第一合成能带结构的集成器件。此外，我们在频率维上实现了两种规范势，并通过相应的能带结构探讨了它们的作用。电场模拟产生通过调制失谐，而有效的磁场感应使用同步最近和第二最近邻耦合。在单片硅CMOS器件上创建耦合模晶格和两个有效力是朝着更广泛地采用拓扑原理迈出的关键一步。
2021-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
The application of the weak electric field pulse to measure the pseudo-Stark split by the photon echo beating
本文提出了一种新的测定光学线的赝斯塔克分裂的方案，并在实验中得到了验证。该方案允许人们在弱电脉冲与其回波脉冲之间的时间重叠的条件下观察光子回波波形的拍频。伪斯塔克分裂等于回波波形的平均调制周期的倒数。在红宝石中观察到了R1线的光子回波拍频。发现了回波波形的平均调制周期的倒数与光激发体上的电场平均值的关系，得到的赝斯塔克参数值与文献值符合得很好。
2016-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant synthetic gauge field for spinless microcavity polaritons in crossed electric and magnetic fields
对于不含极化自由度的电中性激子极化激元，可以通过施加交叉电场和磁场来合成人工规范场。规范位的出现可以归因于运动（磁电）斯塔克效应，这是负责的线性动量的存在下的激子动能的贡献。我们研究了这种现象的相互作用与竞争的影响，所产生的拉比分裂重整化由于减少的电子-空穴重叠的运动激子。考虑到这种机制是至关重要的拉比分裂和激子结合能的高比率的结构。此外，我们还提出了一种方法来提高所考虑的系统中的规范场。它利用了在特定选择的电场和磁场下从类氢激子到强偶极极化激子态的交叉。激子能量对动量的强烈敏感性导致了规范场的大值。我们考虑具体的例子GaAs环形极化激元Berry相位干涉仪，并表明，通量的有效磁场可能会接近通量量子值在所考虑的交叉制度。
2020-12-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photon emission in the graphene under the action of a quasiconstant external electric field
在我们早期工作中发展的强场QED的非微扰公式之后，利用石墨烯的Dirac模型，我们构造了一个简化的QED_{3,2}来描述石墨烯中的一种Dirac费米子与外部电场和光子的相互作用.在此基础上，我们考虑了该模型中的光子发射，构造了总几率的封闭公式。利用导出的公式，我们研究了在时间间隔T内作用于石墨烯平面的准恒定电场中电子的光子发射和伴随真空不稳定性的光子发射的概率。我们研究了发射的角度和偏振分布以及高频和低频近似下的发射特性。我们分析了所提出的计算在实验室条件下的石墨烯物理的适用性。事实上，我们正在讨论在这些条件下可能观察到的Schwinger效应。
2023-02-08 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Non-Abelian Electric Field and Zitterbewegung on a Photonic Frequency Chain
本文在光子频率链上利用偏振复用和时间调制环形谐振腔实验实现了非阿贝尔电场的产生与操控，并观测到由其诱导的Zitterbewegung运动及其与Bloch振荡的干涉，为光子模拟相对论量子力学提供了新平台。
2025-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
