Polarization-entangled twin photons from two-photon quantum-dot emission
半导体量子点是一种很有前途的偏振纠缠光子源。作为通常的级联双激子-激子发射的替代方案，可以使用来自双激子的直接双光子发射。利用调谐到双激子能量一半的高质量光学谐振器，可以将大部分光子引导到双光子发射通道中。在这种情况下，偏振纠缠度本质上对激子精细结构分裂不敏感。在目前的工作中，我们分析了双激子发射，特别强调的影响耦合的量子点腔系统的环境。特别是对于高质量腔，与周围半导体材料的耦合可以打开额外的声子辅助衰减通道。我们的分析表明，与腔调谐到一半的双激子能量，潜在的不利影响的声子的偏振纠缠被强烈抑制-高程度的纠缠仍然可以实现。我们进一步讨论了发射出的双光子的光谱特性和统计。
2017-05-26 cond-mat.mes-hall
Comparison of different concurrences characterizing photon-pairs generated in the biexciton cascade in quantum dots coupled to microcavities
我们比较了三种不同的并发度概念来测量双激子级联在微腔中的量子点中产生的双光子态的偏振纠缠。我们着重讨论了在双光子共振腔中具有有限双激子结合能的点的情况。除了依赖于时间的并发，它可以被分配到在任何时间点的双光子密度矩阵，我们研究了文献中常用的单和双时间积分并发是基于不同的量子态重建方案。我们认为，单时间积分的并发可以被认为是同时从腔体发射的光子的并发没有解决共同的发射时间，而更广泛研究的双时间积分的并发是指既不过滤相对于第一个光子的发射时间，也不相对于两个发射的光子之间的延迟时间的光子。分析和数值计算表明，单时间积分的并发确实同意以及与时间相关的并发在长时间的典型值，即使在声子的存在。因此，更容易测量的单时间集成并发访问的物理信息表示的时间相关的并发。然而，双时间积分的并发显示出不同的行为，相对于激子精细结构分裂的变化，甚至显示出完全不同的趋势时，腔损耗率和精细结构分裂之间的比率是变化的，而保持其产品常数。这意味着含时单时间积分并发与双时间积分并发所包含的物理信息是不等价的。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall
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
Vanishing biexciton binding energy from stacked, MOVPE grown, site-controlled pyramidal quantum dots for twin photon generation
通过光致发光和互相关测量，我们表征了双激子结合能接近于零的堆叠双锥量子点。从双激子-激子-基态级联中可以得到具有（几乎）相同能量的两个光子的序列，这一点由基本速率方程模型证实。这种类型的双光子发射既与基础量子信息理论研究有关，也与量子生物学等更奇特的应用领域有关。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall
Tuning exciton and biexciton transition energies and fine structure splitting through hydrostatic pressure in single InGaAs quantum dots
我们表明，激子和双激子发射能量以及激子精细结构分裂（FSS）在单个（In，Ga）As/GaAs量子点（QD）可以有效地调整使用流体静压原位在光学低温恒温器在高达4.4 GPa。最大激子发射能移高达380 meV，FSS高达180 $μ$ eV。我们成功地在量子点中产生了双激子反结合-结合跃迁，这是从双激子发射的级联产生颜色和偏振不可区分的光子对并通过时间重排方案产生纠缠光子的关键实验条件。我们进行原子赝势计算现实的（In，Ga）As/GaAs量子点，以了解流体静压引起的影响的物理机制。
2013-08-07 cond-mat.mes-hall
Ultimate photon entanglement in biexciton cascade
本文提出对称胶体量子点经三重态激子介导产生纠缠光子对的理论，证明其并发度本质上高于传统双重态激子系统，并发现通过纳米晶各向异性与电子-空穴交换相互作用的协同可完全抑制超精细相互作用，达到半导体量子点纠缠光子产生的终极极限。
2025-11-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spontaneous two photon emission from a single quantum dot
观察到了固态单量子发射体的自发双光子发射。研究了高Q值光子晶体纳米腔耦合半导体量子点中中性双激子的光致发光。当腔谐振到双激子的一半能量时，腔中的强真空场激发双激子同时发射两个光子到模式中，导致模式的明显发射增强。同时，从双激子的其他单光子发射的抑制被观察到，作为双光子发射过程变得比其他的共振更快。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Biexciton-polariton coupling mediated by dark states
本文通过多维相干光谱研究半导体微腔中暗态介导的双激子-极化激元耦合，提出间接耦合模型解释实验观测，并揭示访问长寿命暗激子的新机制。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-quality single photons from cavity-enhanced biexciton-to-exciton transition
Paderborn University（帕德博恩大学）；University of Basel（巴塞尔大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
利用腔体增强的双激子到激子跃迁生成高质量单光子，避免发射体重新激发并提升单光子纯度和HOM可见度。
2026-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum correlations and dissipative blockade of polaritons in a tunable fiber cavity
Institut für Quantenelektronik, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所）；Physikalisches Institut, Universität Bonn（波恩大学物理研究所）；Department of Physics, Universität Basel（巴塞尔大学物理系）；Univerité Paris-Saclay, UVSQ, CNRS, GEMaC（巴黎萨克雷大学、凡尔赛大学、法国国家科学研究中心、GEMaC）；Laboratorium für Festkörperphysik, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院固体物理实验室）
研究通过连续波共振激光激发测量光子相关性，揭示极子相互作用对腔-激子频差的强依赖性，并展示通过耗散阻塞机制实现强极子阻塞的实验结果。
2026-03-24 cond-mat.mes-hall
Biexciton-mediated superradiant photon blockade
光子阻塞是量子光通过只能容纳一个光子的单个二能级系统传输的标志。在这里，我们从理论上表明，即使是一个看似经典的系统，大量的量子点在一个腔中的双光子传输可以被抑制时，考虑到双激子的非线性。我们揭示了透射光子的二阶关联函数对双激子结合能的非单调依赖性。通过适当调节控制集体超辐射模式的双激子共振来实现封锁。
2015-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Determinstic Generation of a Quantum Dot-Confined Triexciton and its Radiative Decay via Three-Photon Cascade
半导体量子点（QDs）是一种潜在的单光子和纠缠光子源，在量子信息处理中具有潜在的应用价值。利用双激子-激子辐射级联模型证明了偏振纠缠光子对的产生。增加量子点发射的量子相关光子数量的一个明显方法是使用高阶多激子，特别是三激子。为了实现这一目标，我们首先证明了量子点限制的三激子在一个定义明确的相干态的确定性产生，然后光谱识别和直接测量三光子辐射级联产生的顺序三激子-双激子-激子辐射复合。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Evidence for Polariton-Mediated Biexciton Transition in Single-Walled Carbon Nanotubes
激子共振与腔体的强耦合产生激子-极化激元，与未耦合的发射体相比，激子-极化激元具有修改的能量景观。然而，由于所谓的亮极化激元态的飞秒寿命和在激发下的腔反射率的瞬态变化，直接测量极化激元激发态动力学具有挑战性。在这里，近红外泵浦探测光谱被用来研究激子极化激元的超快动力学的基础上强耦合（6，5）单壁碳纳米管在金属包覆微腔。我们提出了一个协议，使用遗传算法辅助传输矩阵模拟拟合腔体的反射率相关的响应。用这种方法能够识别瞬态传输数据中的吸收激子极化激元特征。这一特征在上极化激元的共振激发下瞬间出现，但在非共振激发下会延迟。所观察到的过渡能量和失谐依赖点直接上极化激子双激子过渡。我们的研究结果提供了直接的证据，激子极化激元的本征跃迁超出了明亮的极化激元寿命在强耦合微腔。
2022-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton and biexciton preparation via coherent swing-up excitation in a GaAs quantum dot embedded in micropillar cavity
通过相干摆动激发在GaAs量子点微柱腔中实现高效激子和双激子制备，展现高单光子纯度与极化控制能力。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum-tomography of entangled photon pairs by quantum-dot cascade decay
我们计算了半导体量子点双激子级联衰变产生的偏振纠缠光子对的同时纠缠度。我们展示了腔诱导的光子速率发射的增加如何减少点退相和激子精细结构的不利影响。然而，强大的点腔耦合和有限的检测效率，以减少所需的级联衰减的相关性相对于竞争过程。这影响了纠缠光子对源的优点，超出了量子层析成像的估计。
2006-06-12 cond-mat.mes-hall
Enhanced two-photon emission from a dressed biexciton
半导体量子点中双激子在共振双光子激发下的辐射双光子级联是产生光子对的一种很有前途的候选方式。在这项工作中，我们提出了一个计划，以获得双光子发射，允许非常强烈的驱动场下操作。这种方法依赖于Purcell增强的双光子虚跃迁的状态之间的双激子打扮的激光。由双激子能级结构提供的丰富性允许达到各种制度，从与驱动场正交的偏振的反聚束和聚束光子对，到偏振纠缠双光子发射。这证明了从修饰态的阶梯中发射双光子的一般范例可以在各种系统中找到有趣的特定实现。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Formation dynamics of an entangled photon pair -- a temperature dependent analysis
从理论上研究了GaAs/InAs半导体量子点中双激子级联产生的光子的偏振纠缠。详细分析了级联过程中发生的光子和载波相干态和声子之间的复杂相互作用，使我们能够清楚地确定纠缠产生和破坏的位置。一个量子态层析成像进行不同的激子精细结构分裂。通过构造一个有效的多声子哈密顿量，将润湿层态的连续谱耦合到量子点上，我们研究了双激子和激子态的弛豫。这一贯地将温度依赖性引入级联。考虑到典型的Sttranski-Karastanov生长的QD，对于约80 K的温度，纠缠度开始受到激子态的退相的影响，并且最终在120 K以上损失。
2009-10-28 cond-mat.mes-hall
Multidimensional Coherent Spectroscopy of a Semiconductor Microcavity
再定相和非再定相二维相干谱映射了半导体微腔中与法向模分裂相关的反交叉。对于一个12 meV的失谐范围接近零失谐，它被观察到，有两个对角的功能相关的激子极化激元分支的内部行动和两个非对角的功能相关的极化激元之间的相干相互作用。在负失谐时，对角内作用特征的线形性质是可区分的，并且可以与类腔和类激子模式相关联。观察到的双激子伴侣功能，从激子功能的双激子结合能。更接近零失谐，所有的功能都得到增强，对角线内的作用功能变得几乎相等的幅度和线宽。在正失谐的激子和腔的特性返回到对角线内的行动功能。非对角相互作用特征在整个失谐范围内表现出其幅度的不对称性。的振幅强烈调制（和反转）在小的正失谐，作为较低的极化激元分支交叉的束缚双激子能量确定从负失谐光谱。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted robust and deterministic two-photon biexciton preparation in a quantum dot
我们在实验和理论上研究了一种简单但更强大和灵活的替代拉比振荡型双激子制备协议传统上用于半导体量子点。量子点由强激光脉冲激发，该强激光脉冲与双光子共振正失谐，通过利用光子修饰态的声子诱导热化产生双激子态的按需初始化。它示出，在皮秒范围内的激发脉冲，一个稳定的和高保真度高达$f_{XX}=0.98\pm 0.01$达到。值得注意的是，所产生的光子显示出与共振双光子方案中测量的相似的相干性。该协议是一个强大的工具，用于控制复杂的固态系统相结合的辐射级联，纠缠和谐振腔模式。
2014-08-29 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
Entangled photon pairs from a quantum dot cascade decay: the effect of time-reordering
受限载流子之间的库仑相互作用消除了量子点激发光谱中的简并。这提供了双激子级联衰减中的路径信息，从而破坏了发射光子对的能量偏振纠缠。我们从理论上分析了跨代（AG）的颜色重合的策略，最近提出的替代以前，代内（WG）的方法。我们模拟系统动力学和计算的关联函数内的密度矩阵形式主义。这允许估计可通过偏振层析成像实验访问的量，并且进入双光子并发的表达式。我们确定的AG方法内的最佳参数，以及相应的最大值的并发。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall
Single-photon emission from the natural quantum dots in the InAs/GaAs wetting layer
对InAs/GaAs浸润层中形成的量子点进行了时间分辨的显微光致发光研究。这些点是由于在润湿层中的In组成的波动。它们显示出具有低空间密度的光谱尖锐的发光线。我们确定中性激子和双激子以及trions相关的线。激子发射反聚束（二阶相关值g^2（0）=0.16）和双激子-激子发射级联证明了量子点的非经典发射，并证实了它们作为单光子源的潜力。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Cascade approach to current fluctuations in a chaotic cavity
提出了一种计算多通道介观导体中电流高阶累积量的简单半经典方法。为了证明它的效率，我们计算的第三和第四累积量的电流的混沌腔与多通道的导线的任意透明性和比较的结果与整体平均量子力学量。我们还解释了量子力学结果和以前的半经典计算之间的差异。
2002-08-07 cond-mat.mes-hall
On-demand indistinguishable and entangled photons using tailored cavity designs
本研究通过定制环形布拉格反射器选择性增强双激子发射，实现高不可区分性和高偏振纠缠的光子对，并在电信C波段优化至近统一值。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Generation of two identical photons from a quantum dot in a microcavity
我们提出并表征了一个双光子发射器在一个高度偏振，单色和定向光束，实现了通过一个量子点嵌入在一个线性偏振腔。在我们的方案中，腔频率被调谐到双激子（具有相反自旋的两个激子）的频率的一半，并且由于大的双激子结合能而与激子在很大程度上失谐。我们展示了如何可以Purcell增强几个数量级的双光子通道的可用的实验系统的排放。
2011-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Influence of Hyperfine Interaction on the Entanglement of Photons Generated by Biexciton Recombination
从理论上研究了双激子在量子点中级联复合产生的光的量子态，包括激子精细结构分裂（FSS）和电子-核自旋超精细相互作用.在理想情况下，发射的光子在偏振中纠缠，使得双激子复合过程成为量子通信和计算的不断发展的领域所必需的纠缠光子的候选源。量子点中激子态的相干性受到有限FSS和超精细相互作用的影响，超精细相互作用通过称为Overhauser场的有效磁场实现。我们调查的两个源的退相干的影响，并发现，虽然结合随机激子寿命的FSS是负责的纠缠的主要损失，这两个影响不能被最小化独立于彼此。此外，我们研究了通过部分极化核自旋和施加外部磁场来减少来自Overhauser场的退相干的可能性。我们发现纠缠的增加依赖于核自旋极化的程度以及方向。
2015-10-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Swing-up dynamics in quantum emitter cavity systems
本研究将SUPER方案扩展到腔中量子点，通过抑制激发周期内光子发射消除再激发，实现高纯度单光子与高纠缠双光子对。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Signatures of the excitonic memory effects in four-wave mixing processes in cavity polaritons
本文报道了半导体微腔中频域简并四波混频（DFWM）中有限记忆时间激子关联效应的特征。通过利用极化选择规则，我们歧视的瞬时，平均场相互作用的激子具有相同的自旋，长寿命的相关由于形成的双激子态的激子具有相反的自旋，和短记忆关联效应的连续的非束缚的两个激子态。DFWM谱给出了这些效应的相对贡献和非束缚双激子连续谱中激子-激子关联时间的上限。所得结果揭示了高Q GaAs微腔中DFWM过程的腔极化激元散射模型的基础。
2000-03-09 cond-mat.mes-hall
Overcoming Auger recombination in nanocrystal quantum dot laser using spontaneous emission enhancement
提出了一种利用腔增强自发发射来克服量子点激光器中俄歇复合的方法。我们推导了一个由双量子点耦合到具有小模体积的光学纳米腔组成的激光器的数值模型。利用这个模型，我们证明了双激子跃迁的自发发射增强通过减少俄歇复合的影响而降低了激光阈值。我们分析了一个光子晶体纳米束腔激光器作为一个现实的设备结构，实现所提出的方法。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall
Quantum dot spectroscopy using cavity QED
由于腔量子电动力学在量子信息处理领域的潜在作用以及作为量子力学基础实验的实验平台，腔量子电动力学引起了人们极大的兴趣。在这里，我们展示了如何腔量子电动力学使用可调光子晶体纳米腔在强耦合制度可以用于单量子点光谱。从强耦合系统中观察到的独特的避免交叉，我们可以确定中性和单正电荷激子以及双激子跃迁。此外，我们能够调查这些过渡的精细结构，并确定一种新的腔介导的混合明亮和黑暗的激子状态，其中超精细相互作用与晶格核大概发挥了关键作用。这些结果是通过一个确定性的耦合方案，使我们能够实现前所未有的耦合强度超过0.15毫电子伏。
2008-08-21 cond-mat.mes-hall
Resolving the controversy in biexciton binding energy of cesium lead halide perovskite nanocrystals through heralded single-particle spectroscopy
通过单粒子光谱学确定铯铅卤化物钙钛矿纳米晶体双激子结合能，揭示其激子相互作用特性及与载流子束缚的关系。
2021-08-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Two-photon lasing by a single quantum dot in a high-Q microcavity
本文从理论上研究了强耦合条件下含有一个量子点的微腔中的双光子过程。腔模可以被调谐以共振驱动基态和双激子态之间的双光子跃迁，而激子态由于双激子结合能而远离共振。研究了在连续非相干泵浦下量子点和腔场的稳态。我们确定了制度，系统作为双光子发射器，并讨论了现实的单量子点设备的双光子激光的可行性和性能。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Cavity quantum electrodynamics with semiconductor quantum dots: The role of phonon-assisted cavity feeding
对于与微腔强耦合的半导体量子点，我们从理论上研究了激子到腔光子的声子辅助跃迁，其中能量失配由声子发射或吸收补偿.通过Schriffon-Wolff变换，我们导出了描述激子-腔耦合和激子-声子耦合的有效哈密顿量，并利用费米黄金法则方法计算了散射率。将这种方法的结果与最近报道的基于独立玻色子模型的描述方案[U。Hohenester等人，Phys.Rev.B80，201311（R）（2009）]和数值密度矩阵方法。所有的描述方案给出了非常相似的结果。我们目前的自发发射寿命的量子点最初填充与一个单一的激子或双激子，和光谱特性的光驱动点腔系统在强耦合制度。我们的研究结果表明，声子辅助馈电强耦合点腔系统中起着主导作用，当失谐是几个毫电子伏的顺序。
2009-12-28 cond-mat.mes-hall
Correlations in the Binding Energy of Triexcitons and Biexcitons in Single CdSe/CdS Nanoplatelets Revealed by Heralded Spectroscopy
本文通过预示光谱研究单个CdSe/CdS纳米片的层激子发射，利用预示后选择技术解析级联弛豫，揭示双激子和层激子结合能的强相关性，为近简并光子三重态发射器开发奠定基础。
2025-08-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Correlated photon-pair emission from pumped-pulsed quantum dots embedded in a microcavity
我们从理论上研究了嵌入微腔中的量子点在脉冲泵浦下的非相干光响应。激子和双激子跃迁分别与腔的左、右偏振模发生非共振耦合，满足双光子共振条件。丰富的行为示出发生在时间依赖性的二阶关联函数，这是指反偏振光子。相应的时间平均的量，这是可访问的实验，确认这样的点腔系统的行为作为一个很好的发射器的单个，偏振相关的光子对。
2005-10-19 cond-mat.mes-hall
Polarization-Correlated Photon Pairs from a Single Quantum Dot
在一个双光子级联中，由单个InAs量子点发射的双激子和单激子光子之间观察到线性偏振相关，但没有纠缠。结果用概率模型定量描述，该模型包括双激子通过一对非简并单激子态的两条衰变路径，发射光子的偏振依赖于衰变路径，结果表明，由于量子点不对称性导致的自旋非简并性是实现纠缠光子产生装置的一个重要障碍.
2002-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast generation of entangled photon pairs from a single quantum dot embedded in a photonic crystal cavity
我们提出了一个方案，从一个单一的量子点耦合到一个平面光子晶体，支持两个正交偏振腔模式的纠缠光子的快速产生。我们讨论了双激子到激子和激子到基态跃迁通过腔模耦合时纠缠光子的“同代”和"跨代“。在交叉产生中，光子纠缠通过光子之间的时间延迟恢复。双光子的并发，这是一个衡量纠缠，是大于0.7和0.8使用实验可实现的参数在跨代和代内，分别。我们还表明，在这两种情况下，纠缠可以蒸馏使用一个简单的光谱滤波器。
2009-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Entangled photons on demand: Erasing which-path information with sidebands
量子点中的双激子级联可用于快速且确定性地（按需）产生纠缠光子对。然而，由于中间激子能级之间的大的精细结构分裂，在发射光子对的频率中编码的路径信息导致小程度的纠缠。在这里，我们表明，这些信息可以有效地删除调制的激子和双激子能级，通过额外的边带引起新的衰变路径。由此产生的纠缠度是相当大的，并且可以通过光谱滤波而使其最大化，而收集效率仅名义上降低。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Shortcoming of spectral filtering in semiconductor-based entangled photon sources
本文从理论上研究了半导体量子点中双激子级联衰变产生偏振纠缠光子的过程。为了实现高度的纠缠，尽管激子精细结构分裂，人们必须通过外部场的方式使两个激子态能量对准，或者通过在正确的频率范围内后选择光子来擦除哪条路径信息。在这里，我们表明，在后者的计划，以及在相关的建议，光子状态变得恶化，通过在固体中的退相过程，纠缠度仍然很低，尽管过滤。
2008-06-04 cond-mat.mes-hall
Entanglement Dynamics of Molecular Exciton States in Coupled Quantum Dots
我们从理论上模拟了静态电场中耦合量子点对的电子动力学。然后我们研究了分子双激子辐射级联中偏振纠缠光子发射的可能性。通过数值模拟，我们分析了纠缠保真度与温度、电场以及隧道耦合的关系。我们建立了一个制度的直接-间接激子失谐耦合量子点优于单点纠缠光子产生，产生近单位的保真度在更大范围的交换分裂。
2016-03-09 cond-mat.mes-hall
Heralded spectroscopy reveals exciton-exciton correlations in single colloidal quantum dots
半导体量子点中的多重激发态具有有趣的物理特性，并在纳米技术中发挥着至关重要的作用。虽然光致发光提供了一个自然的探针来研究这些状态，但到目前为止，由于单激发态和带电态的发射时间和光谱重叠，它们的发射的室温单粒子光谱已被证明是难以捉摸的。在这里，我们介绍双激子预示光谱，使单光子雪崩二极管阵列光谱仪。这使我们能够直接观察双激子-激子发射级联，并在室温下测量单量子点的双激子结合能，即使它远低于热展宽和光谱扩散的尺度。此外，我们发现迄今掩盖的合奏，双激子结合能与电荷载流子的限制和波动的本地静电势的相关性。预示光谱学有可能极大地扩展我们对多电子系统中电荷载流子动力学和量子光学协议并行化的理解。
2021-08-01 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Entanglement on demand through time reordering
纠缠光子可以产生“按需”在一个新的计划，涉及酉时间重排的辐射衰变级联中发射的光子。该方案产生偏振纠缠光子对，即使在重新排序之前，发射的光子携带重要的“路径信息”，并且它们的偏振是未纠缠的。这表明量子年代学可以以无损和确定性（酉）的方式进行操纵。该理论原则上可以被测试并应用于半导体量子点中的双激子级联。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phase-locked array of quantum cascade lasers with an integrated Talbot cavity
我们展示了一个锁相阵列的三个量子级联激光器与集成的塔尔博特腔在一侧的激光器阵列。这种耦合方案称为衍射耦合。通过将Talbot的长度控制为Talbot距离的四分之一（Zt/4），可以选择同相模式操作。从阈值电流到全功率电流，在不同的注入电流下，同相操作显示出很大的模式稳定性。同相操作的远场辐射图案包含三个瓣，一个中心最大瓣和两个旁瓣。相邻叶片之间的间隔约为10.5°。输出功率约为单脊激光器的1.5倍。进一步的研究工作还需要进一步提高Talbot腔的光束性能，降低集成Talbot腔带来的光损耗。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generation of time-bin entangled photon pairs using a quantum-dot cavity system
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现时间仓纠缠光子对的确定性固态光源的方案。量子点嵌入半导体腔中，两个时间上分离的输入脉冲的相干叠加与腔模的相互作用导致双光子拉曼跃迁，通过双激子-激子级联产生时间仓纠缠光子对。我们表明，所产生的状态的纠缠可以测量使用三重符合检测，纠缠的程度被量化为干涉的可见性。我们还讨论了纯退相对产生的光子对纠缠的影响。明显的干涉可见度值大于$1/\sqrt{2}$的演示在三重符合测量使用实验可实现的参数，从而表明，所产生的光子是适合的应用与贝尔不等式违反和量子密码学。
2010-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization entangled photons from quantum dots embedded in nanowires
我们首次测量了嵌入InP纳米线中的单个InAsP量子点的双激子到基态级联的光子偏振纠缠。我们观察到对参考最大纠缠态的保真度为0.76（2），同时观察到并发度为0.57（6）。
2014-06-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correlations and entanglement of microwave photons emitted in a cascade decay
激发的发射体通过将光子辐射到电磁场的量子化模式中而衰减，该过程称为自发发射。如果发射器被驱动到更高的激发态，则其在级联衰减中辐射多个光子。原子和双激子级联已经被利用作为偏振纠缠光子对的来源。因为光子是连续发射的，所以它们的强度在时间上是强烈相关的，正如在双光束符合实验中测量的那样。也许不那么直观，它们的相位也可以相关，只要确定性地将单个发射器制备成叠加态，并且以相位敏感的方式并且以高效率检测所发射的辐射。在这里，我们已经满足了这些要求，通过使用超导人造原子，相干驱动到其第二激发态和衰减到一个明确的微波模式。我们的研究结果突出了级联衰减的相干性，并展示了一种新的协议，产生巡回场模式之间的纠缠。
2017-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Highly efficient two photon generation from a coherently pumped quantum dot embedded in a microcavity
提出了一种利用单量子点中的腔辅助受激拉曼绝热通道（STIRAP）实现高效固态光子对源的方案，其中泵浦光的单光子和腔模的两个斯托克斯光子驱动拉曼跃迁。利用共振连续波激光在双激子态和激子态之间产生的Autler-Townes二重态和强耦合腔模的双光子共振跃迁，促进了量子点中的（1+2）型喇曼跃迁.我们发现在弱泵浦的情况下，虽然在没有腔阻尼的情况下，腔模中产生双光子的几率很小，但是在强耦合的情况下，腔阻尼增强了双光子共振发射。我们还讨论了产生的光子对的光谱和产生的光子对中的光子-光子关联。在现有的实验条件下，双光子源的效率可以达到80%以上。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon-assisted decoherence in the production of polarization-entangled photons in a single semiconductor quantum dot
本文从理论上研究了半导体量子点中双激子级联衰变产生偏振纠缠光子的过程。在中间态中，纠缠被编码在第一发射光子和激子的偏振中，其中激子状态可以通过形成晶格畸变由固态环境有效地“测量”。我们表明，所产生的纠缠损失变得急剧增强，如果声子的晶格畸变是受到弹性散射在设备的边界，这可能构成一个严重的限制量子点为基础的纠缠光子设备。
2007-06-28 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced enhancement of photon entanglement in quantum dot-cavity systems
我们报道了从量子点-腔系统中同时发射的光子对的偏振纠缠度的模拟，这需要重新考虑声子的作用。由于相干性是纠缠的基本前提，而声子又是退相干的主要来源，因此声子只能降低纠缠似乎是不可避免的。相比之下，我们表明，声子可以引起一定程度的纠缠，甚至超过相应的值的声子自由的情况下。特别地，我们考虑了相对较小的双激子结合能和有限激子或腔模分裂的情况。在这两种情况下，分裂和点腔耦合强度的组合被发现的纠缠表现出非单调的温度依赖性，使纠缠以上的声子自由水平在有限的参数范围内。这种不寻常的行为可以解释为声子诱导的重整化的点腔耦合$g$结合非单调依赖的纠缠$g$，已经存在没有声子。
2019-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Low-threshold RNGH instabilities in quantum cascade lasers
对量子级联激光器（QCL）和激光二极管（LD）中的低阈值多模不稳定性进行了理论研究。以前，低阈值Risken-Nummedal-Graham-Haken（RNGH）不稳定性在QCL的几个实验研究中有报道。到目前为止，它们被归因于载流子数的诱导光栅和可能存在于这些法布里-珀罗激光器的单片单节腔中的内置可饱和吸收特性的综合效应。在这里，我们表明，低阈值RNGH QCL的不稳定性发生由于在增益介质中诱导的载波相干光栅，而不是由于腔内饱和吸收。我们发现，具有几毫米长腔的QCL表现出间歇性的RNGH自脉动，而在短腔QCL中，腔长为100 μ m或更小的规则的自脉动是可能的。我们研究了短腔QCL中RNGH自脉动的瞬态行为，并发现了类似于合作超辐射的特征。我们的研究结果打开了一个实用的方法，实现超短脉冲生产制度在中红外光谱范围。将同样的方法应用于半导体激光二极管（LD），我们解释了基于量子阱增益介质的LD中不存在RNGH自脉动，而实际建立的在LD中达到超快相干发射区的方法是在LD腔中加入单独接触的可饱和吸收体部分。
2016-07-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Dynamically Dressed States of a Quantum Four-Level System
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）
本研究通过实验和理论分析，揭示了半导体量子点中双激子-激子级联过程的动态 dressed 状态发射特性，发现边带数量和光谱宽度受激发脉冲参数影响，并揭示了侧峰发射的激发机制。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of the dark path on quantum dot single photon emitters in small cavities
量子点中的非相干泵浦可以通过两条路径产生双激子态：通过形成亮激子态或暗激子态。后者，暗泵浦，路径示出，以提高双光子同时发射的概率，并因此增加了一个因子$\propto 1/γ_S$的$g^{(2)}(0)$，由于量子点中的慢自旋弛豫速率$γ_S$。暗路径的存在被证明是施加限制的单光子（SP）的发射过程中，特别是在纳米腔表现出大的激子腔耦合和Purcell增强快速量子通信。
2014-05-12 cond-mat.mes-hall
Unveiling spectral purity and tunability of terahertz quantum cascade laser sources based on intra-cavity difference frequency generation
基于中红外量子级联激光器（THz DFG-QCL）腔内差频产生的太赫兹源最近成为第一个能够在1-6 THz范围内在室温（RT）下工作的单片电泵浦半导体源。尽管在功率输出方面取得了巨大的进步，在室温下脉冲功率超过1 mW，连续波功率超过10 μW，但对于这些器件用于高精度光谱学的主要优点，如光谱纯度和绝对频率可调谐性，仍然缺乏了解。在这里，通过利用包括太赫兹频率梳状合成器的超声波级系统，我们测量，第一次，自由运行的发射线宽（LW），调谐特性，以及这些源的各个发射线的绝对频率与不确定性为4 × 10-10。公开的发射LW（400 kHz，1 ms积分时间）表明DFG-QCL非常适合作为本机振荡器工作，并用于各种需要窄线宽THz源的电子测量，光谱，通信和成像应用。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
