Quantum Zeno effect under continuous spin noise measurement in a quantum dot-micropillar cavity
从理论上描述了微柱腔中带电量子点所代表的自旋-光子界面中的量子Zeno效应。该系统中的电子自旋与透射光子的偏振态纠缠在一起，它们的连续探测导致电子自旋在外磁场中的进动变慢，并引起自旋弛豫。得到了自旋测量速率的微观表达式，并计算了自旋噪声的二阶和四阶关联函数，证明了量子Zeno效应对自旋统计的影响.我们证明，自旋测量的量子极限可以达到任何探测频率使用零差非爆破自旋测量，这最大化的量子信息增益率。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Aspheric lens design proposal for near-perfect mode-matching of a broadband quantum dot micropillar to a single-mode fibre
针对量子点微柱单光子源输出模式数值孔径大导致耦合效率低的问题，提出添加非球面SiO2微透镜，将单模光纤模式匹配损耗从83.1%降至<0.1%，实现96.4%端到端效率，推动可扩展光子量子技术。
2025-08-08 physics.optics quant-ph
Polarized indistinguishable single photons from a quantum dot in an elliptical micropillar
可扩展的光学量子计算、玻色子采样和量子精密测量的关键挑战是具有接近1的系统效率和同时在所有自由度（包括光谱、时间、空间和偏振）上接近完美的不变性的单光子源。然而，以前的高不稳定性固态单光子源不得不依赖于偏振滤波，这使系统效率降低了至少50%。在这里，我们克服了这一挑战，开发了一种新的单光子源的基础上，相干驱动的量子点嵌入在一个椭圆形微柱。非对称谐振腔将偏振简并提升为两个具有适当能量间隔的正交线偏振模。我们设计了一个激发-收集方案，该方案允许产生和收集不可逆性为0.976（1）和偏振度为91%的单光子。我们的方法提供了一个解决方案，结合近统一的系统效率和兼容的无背景共振激发的不可分割性，并开辟了道路，真正最佳的单光子源可扩展的光子量子技术。
2018-09-28 physics.optics quant-ph
Intensity fluctuations in bimodal micropillar lasers enhanced by quantum-dot gain competition
研究了有源区含有单层自组装量子点的双模微柱激光器的正交偏振腔模间的相关性。当注入电流超过阈值时，第二模式的输出强度会饱和甚至下降，而第一模式的输出强度呈现出典型的s形曲线。测量光发射的光子自关联函数g^{（2）}（τ）证实了在第一模式中激光发射的开始，其中g^{（2）}（0）接近阈值以上的1。相比之下，对于高于阈值的电流，对于另一模式检测到与g^{（2）}（0）的超热值相关联的强光子聚束。这种行为归因于由共同增益材料引起的两种模式的增益竞争，这通过揭示两种模式的发射事件之间的明显反相关的光子互相关测量来证实。实验研究是在良好的定性协议与理论研究的基础上的微观半导体理论，我们扩展到的情况下，两种模式相互作用的共同增益介质。此外，我们用扩展的两个相互作用模的生灭模型来处理这个问题，发现每个模的光子概率分布都具有双峰结构，表明在阈值附近泵浦速率下模的开关行为。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Integrated Whispering-Gallery Microlaser-Waveguide Platform for On-Chip Electrical Excitation of InGaAs Quantum Dots
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
提出一种电驱动回音壁微柱激光器与脊形波导集成的量子光子器件，实现片上激发量子点并产生单光子发射，g^(2)(0)低至3.49%。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Noise-induced dynamics and photon statistics in bimodal quantum-dot micropillar lasers
该研究建模具有正交双模输出的噪声诱导量子点微柱激光器，揭示噪声强度对模式分岔、高频随机跳变、超聚束光子关联及 Bose-Einstein/Poisson 混合统计的调控作用。
2023-07-05 physics.optics quant-ph
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
Quantitative analysis of quantum dot dynamics and emission spectra in cavity quantum electrodynamics
我们提出了失谐相关的光谱和衰减率的测量，以研究嵌入微柱和光子晶体腔中的单量子点的光谱和动力学性质之间的差异。对于微柱腔，动力学很好地描述了耗散Jaynes-Cummings模型，而系统的偏差观察到的发射光谱。光谱的差异归因于其他激子线与腔的耦合以及量子点发射的场朝向检测器的不同传播路径的干扰。相反，有关系统的定量信息可以很容易地从动态测量中提取。在光子晶体腔的情况下，我们观察到一个反交叉的光谱时，通过共振失谐一个单一的量子点，这是强耦合的光谱特征。然而，时间分辨的测量结果表明，实际的耦合强度是显着小于预期的光谱测量和量子点是相当弱的耦合到腔。我们认为，所观察到的拉比分裂是由于其他量子点和/或多激发复合物引起的集体发射效应的腔馈电。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Birefringent spin-photon interface generates polarization entanglement
针对微柱腔双折射限制自旋-光子纠缠的问题，理论推导出将量子点共振调谐至腔模式间可实现任意双折射下的最大纠缠与布居反转，并适用于产生多光子簇态。
2024-04-24 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Low-threshold lasing of optically pumped micropillar lasers with Al$_{0.2}$Ga$_{0.8}$As/Al$_{0.9}$Ga$_{0.1}$As distributed Bragg reflectors
本文设计并制备含20% Al的低吸收DBRs光泵浦量子点微柱激光器，利用700–820 nm透明泵浦窗口将阈值从363.5 μW降至12.8 μW。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Permanent tuning of quantum dot transitions to degenerate microcavity resonances
我们展示了一种实现偏振简并微柱腔模和嵌入式量子点跃迁之间光谱共振的技术。我们的方法是基于各向同性和各向异性的拉伸应变的激光诱导的表面缺陷的影响，从而提供永久调谐的组合。这种技术是实现基于固态腔量子电动力学的可扩展量子信息方案的先决条件。
2011-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bright Semiconductor Single-Photon Sources Pumped by Heterogeneously Integrated Micropillar lasers with Electrical Injections
新兴的混合集成量子光子学将不同功能组件的优点结合到单个芯片中，以满足量子信息处理的严格要求。尽管III-V族量子发射体与硅基光子电路和超导单光子探测器的混合集成取得了巨大进展，但通过小型化激光器实现量子发射体的片上光激发，以实现具有低功耗、小器件占地面积和优异相干特性的单光子源（SPS），是非常理想的，但仍是虚幻的。在这项工作中，我们提出了实现明亮的半导体单光子源异质集成与片上电注入微激光器。不同于以往的一对一的转印技术实现的混合量子点（QD）光子器件，多个确定性耦合的量子点-圆形布拉格光栅（CBG）SPS集成与电注入微柱激光器通过潜在的可扩展的转印过程中的宽场光致发光（PL）成像技术的辅助下，在同一时间。通过电注入微激光器的光泵浦，产生了具有3.8 M/s的计数率和25.44%的提取效率的高亮度的纯单光子。这样的高亮度是由于CBG的腔模式的增强，这是由2.5的Purcell因子证实的。我们的工作为推进混合集成量子光子学提供了一个强有力的工具，特别是促进了实现高度紧凑，节能和相干SPS的发展。
2023-02-03 physics.optics quant-ph
Strain-tuning of quantum dot optical transitions via laser-induced surface defects
讨论了利用激光诱导表面缺陷引入的应变微扰对自组装量子点光学性质的微调。我们的实验表明，量子点过渡红移，独立的缺陷的实际位置，并且这样的频移是大约一个因素5大于相应的移动的微柱腔模式共振。我们提出了一个简单的模型，占这些实验结果。
2011-07-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Photon phase shift at the few-photon level and optical switching by a quantum dot in a microcavity
我们利用InAs量子点中自旋-光子相互作用产生的非线性效应，在单光子水平上演示了散射光脉冲的相移。使用微柱腔中的带电量子点实现接近90度的光子相移。我们还演示了光子相位开关，通过使用自旋泵浦机制，通过拉曼跃迁在面内磁场。实验结果的理论模型，探索系统的动态支持。我们的研究结果表明，量子点诱导的非线性量子信息处理的潜力。
2019-07-18 physics.optics 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
Probing Purcell enhancement and photon collection efficiency of InAs quantum dots at nodes of the cavity electric field
本文通过实验研究InAs量子点位于微柱腔电场节点时，非腔模式对Purcell因子、β因子和收集效率的影响，发现节点位置可抑制零声子线和声子辅助发射进入腔模HE11。
2024-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin Selective Purcell Effect in a Quantum Dot Microcavity System
在量子点-微柱腔系统中，我们研究了单个量子点激子自旋态与腔模的选择性耦合。通过调节外磁场，塞曼分裂激子自旋态与腔场的耦合方式不同，这是由于场操纵的能量失谐。我们发现，由于Purcell效应，在共振时上自旋激子态的发光强度比下自旋激子态的发光强度增加了26倍，这导致了光发射的选择性增强，圆偏振度高达93%。四能级速率方程模型的发展和定量符合我们的实验数据。我们的研究结果为实现未来的量子光源和量子信息处理应用铺平了道路。
2011-10-05 cond-mat.other physics.optics
Enhancing the efficiency of quantum-dot-based single-photon source designs by suppressing background emission using concentric rings
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能委员会、格勒诺布尔理工学院、IRIG、PHELIQS）
本文通过理论证明，利用同心环构成的几周期圆形布拉格反射器可以提高辐射发射到基模HE₁₁的分数，从而提高单光子源的效率。
2026-05-19 physics.optics quant-ph
Photoluminescence measurements of quantum-dot-containing semiconductor microdisk resonators using optical fiber taper waveguides
采用光纤锥形波导提高了嵌入自组装InAs量子点的AlGaAs微盘谐振腔的室温光致发光测量效率。作为一种近场收集光学器件，与传统的垂直入射自由空间收集技术相比，光纤锥形将微盘激光器的收集效率提高了约15-100倍。此外，光纤锥形可以作为一种有效的手段，用于泵浦这些设备，并采用光纤泵浦和收集的初步测量。这项工作对基于芯片的腔量子电动力学实验的影响进行了讨论。
2005-06-11 physics.optics quant-ph
Three-dimensional electrical control of the excitonic fine structure for a quantum dot in a cavity
激子精细结构对半导体量子点产生的量子光起着关键作用，无论是纠缠光子对还是单光子。控制激子精细结构已经证明使用电场，磁场或应变场，但不是用于光学腔中的量子点，这是获得高光源效率和近单位光子不可逆性的关键要求。在这里，我们展示了嵌入微柱腔中的量子点的精细结构分裂的控制。我们提出了一个方案的基础上，通过狭窄的脊连接到柱腔的远程电接触。数值模拟表明，这样的几何形状允许三维控制的电场。我们通过实验证明了精细结构的调谐和可再现的取消，这是量子光源技术可再现性的关键一步。
2021-12-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optical nonlinearity for few-photon pulses on a quantum dot-pillar cavity device
在确定性耦合的量子点-微柱系统中，在连续波和脉冲激发下都观察到了强非线性光学效应。使用绝对反射率测量，我们确定的临界腔内光子数，以及输入和输出的耦合效率的设备。由于近单位的输入耦合效率，我们证明了一个记录的非线性阈值只有8个入射光子每脉冲。输出耦合效率被发现强烈影响这个非线性阈值。我们展示了如何在现实的设备，这将提供一个有效的两个重合的单光子之间的相互作用，可以达到单光子非线性的基本限制。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Nondegenerate two-photon lasing in a single quantum dot
本文提出在双模微腔中利用单个半导体量子点实现双模双光子微激光器，通过低温相干泵浦抑制单光子激射并增强双光子激射，还探讨了双光子共振泵浦产生稳态双模纠缠态。
2023-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Colloidal quantum dot infrared lasers featuring sub-single-exciton threshold and very high gain
该研究针对胶体量子点红外激光面临的高泵浦阈值、短增益寿命和低增益系数问题，报道具备亚单激子阈值与高增益特性的CQD激光器。
2023-09-26 physics.app-ph physics.optics
Waveguide Excitation and Spin Pumping of Chirally Coupled Quantum Dots
该研究通过光子晶体波导远程激发量子点p壳层跃迁，利用手性实现高方向性（≥0.95）与珀塞尔增强结合，实验展示六倍衰变率提升，为片上自旋量子技术奠定基础。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
