Nonreciprocal quantum information processing with superconducting diodes in circuit quantum electrodynamics
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
本文提出利用超导二极管作为非互易元件,实现非互易量子比特耦合和量子纠缠生成,展示了其在量子网络中的应用潜力。
2026-04-20 quant-ph
Quantum Catcher: Trapping and cooling particles using a moving atom diode and an atomic mirror
提出了一种原子冷却的理论方案,即压缩运动粒子的速度和位置分布。这是通过粒子与移动的原子镜和移动的原子二极管的组合的碰撞来实现的。原子二极管是一种单向势垒,即原子只能在一个方向上通过的光学器件。我们表明,该计划的效率取决于二极管和反射镜的轨迹。我们研究了该方案的经典和量子力学描述,以及数值模拟,以显示在每种情况下的效率。
2017-11-03 quant-ph
Quantum heat diode versus light emission in circuit quantum electrodynamical system
本文基于电路QED双光子Rabi模型设计热二极管,发现其在失谐超强耦合下性能更优,并通过光子探测率的非互易性揭示热二极管行为的量子光学机制。
2023-04-04 quant-ph
Quantum optical diode with semiconductor microcavities
半导体二极管作为整流器,允许单向电子传输,是集成电路中信息处理的关键。类似地,工作在特定目标波长的光整流器(或二极管)最近成为光通信和信号处理中的梦想器件。本文提出了一种在少光子水平上实现光子输运的光学二极管的方案。该系统由两个空间重叠的单模半导体微腔通过${χ^{(2)}}$非线性耦合组成。预测在该系统中将发生光子阻塞。这些光子阻塞效应可以通过调谐输入激光场(驱动场)的频率来实现。基于这些阻塞,我们推导出解析的单光子和双光子电流的零和有限时间延迟的二阶关联函数。结果表明,该系统可以作为一个单光子和双光子量子光学二极管,允许光子传输在一个方向上比在其他更有效。
2014-03-22 quant-ph
Quantum thermal diode with additional control by auxiliary atomic states
School of Physics, Dalian University of Technology(大连理工大学物理学院)
本文研究了由两个二能级原子耦合辅助原子构成的量子热二极管,发现辅助原子的激发态与基态分别能增强和减弱整流效应,通过设计耦合可消除整流效应,实现了对热流和整流性能的辅助原子态控制。
2025-10-15 quant-ph
Quantum information diode based on a magnonic crystal
本文提出基于磁振子晶体的量子信息二极管,利用非互易磁振子色散与共振散射实现定向量子信息传输,并可通过外电场和磁电效应调控。
2023-07-12 quant-ph
Rubidium resonant squeezed light from a diode-pumped optical-parametric oscillator
我们演示了一个半导体激光抽运系统产生的正交压缩和偏振压缩。由于其过量的相位噪声,二极管激光器是具有挑战性的相位敏感的量子光学实验,如正交压缩。我们提出的系统克服了相位噪声的二极管激光器通过一个组合的主动稳定和适当的延迟在本地振荡器的光束。所产生的光与795nm处的铷D1跃迁共振,因此可以很容易地用于量子存储实验。
2008-07-27 quant-ph
Quantum Thermal Rectification to design thermal diodes and transistors
在这篇文章中,我们研究如何可以交换热量的两个级别系统(TLS),他们每个人都耦合到一个热库。使用Born马尔可夫近似求解密度矩阵的主方程来执行计算。我们分析了热二极管和热晶体管可以获得的条件以及它们的优化。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Optical Two-Atom Thermal Diode
提出了一种基于两个热池之间通过一对相互作用的量子比特进行热传递的热二极管的量子光学模型。我们发现,如果量子位耦合的拉曼场,诱导各向异性的相互作用,热流可以成为非互易的,并进行整流,即使浴有相同的耗散率和/或量子位是共振的。热流整流解释的四波混频和拉曼跃迁之间的相互作用的量子比特的修饰状态,并由一个全球性的主方程。各向异性的两量子比特相互作用是目前这种简单的量子热二极管的关键,其谐振操作允许高效率整流大热流。浴场的空间重叠的影响得到解决。我们还讨论了可能实现的模型系统在各种平台,包括光学机械系统,系统的捕获离子,和电路QED。
2018-10-25 quant-ph
Tunable single-photon diode by chiral quantum physics
本文研究了单光子在一维波导中的散射。单光子输运性质与对称耦合情况有本质的不同。单光子沿相反方向向发射极传播时表现出不同的传输行为,这是单光子二极管的一种表现。在理想手征耦合情况下,单光子输运在一个方向上的临界耦合透射概率为零,而在相反方向上的透射概率为1。只有当单光子频率满足一定条件时,二极管才能正常工作。对于二能级发射体,当单个光子与发射体接近共振时,二极管工作良好。对于$Λ$型三能级发射器,当单光子频率发生较大变化时,可以通过调节外激光器的参数来保证二极管的正常工作。后者提供了一种实现单光子开关的方法,在这种方法中,尽管考虑了发射体的衰减,单光子的传输几率仍然可以达到零或1。
2018-03-12 quant-ph
Generation of twin beams from an optical parametric oscillator pumped by a frequency-doubled diode laser
利用半导体激光器倍频泵浦a切KTP晶体,利用三共振光学参量振荡器产生了量子关联孪生光束。在50 mW的半导体激光器驱动下,获得了5.1 mW的1080 nm经典-非经典光转换输出。在3 MHz的检测频率下,成功地观察到双光束之间的强度差的量子噪声降低4.3dB(63%)。
2004-06-16 quant-ph
Ultra-fast quantum randomness generation by accelerated phase diffusion in a pulsed laser diode
我们演示了一个高比特率量子随机数发生器的干涉检测相位扩散的增益开关DFB激光二极管。在几GHz频率下的增益切换产生具有几乎相等幅度和随机相位的亮脉冲的训练。一个不平衡的马赫-曾德尔干涉仪被用来干扰随后的脉冲,从而产生强随机幅度脉冲,这些脉冲被检测和数字化,以产生一个高速率的随机比特串。利用已建立的半导体激光器场动力学模型,我们预测了高可见度干涉和几乎完全的真空涨落引起的脉冲之间的相位扩散制度。这些都证实了在干涉仪的输出脉冲功率统计的测量。使用5.825 GHz的激发速率和14位数字化,我们观察到43 Gbps的量子随机性产生。
2014-01-22 quant-ph
Dissipation-assisted few-photon optical diode
Hunan Key Laboratory for Micro-Nano Energy Materials and Devices and School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University(湘潭大学物理与光电工程学院);Department of Electronic Science, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University(贵州大学大数据与信息工程学院电子科学系)
该研究通过耗散非线性腔体实现单光子和双光子二极管,揭示了耗散对非 reciprocal 量子设备的潜在应用。
2025-06-23 quant-ph
Offset-locking-based frequency stabilization of external cavity diode lasers for long-distance quantum communication
长距离量子通信需要量子中继器。为了有效地耦合量子纠缠光子源与窄线宽量子存储器,我们在1514和1010 nm处进行了两个激光器的频率稳定。纠缠光子源的1514 nm泵浦光的频率稳定度为3.6 \times 10^{-12}(τ= 1 s)。波长转换系统的1010 nm泵浦激光器表现出3.4 \times 10^{-12}(τ= 1 s)的频率稳定性。两种激光器的稳定性比Pr:YSO量子存储器的4 MHz的频率宽度小大约两个数量级。这种稳频激光器可以实现量子存储器和量子中继器中纠缠光子源的远程耦合。
2021-08-30 quant-ph
Quantum illumination imaging with a single-photon avalanche diode camera
单光子雪崩二极管(SPAD)阵列是生物光子学、光学测距和传感以及量子光学中的重要工具。然而,它们的像素数量少,量子效率低和填充因子小,迄今为止阻碍了它们在实际成像应用中的使用。在这里,我们展示了全场纠缠光子对相关成像使用100 kpixels SPAD相机。通过测量超过500万对位置之间的光子重合,我们检索的成像系统的完整点扩散函数和随后的高分辨率图像的目标物体照明的空间纠缠光子对。我们证明了我们的成像方法对杂散光具有鲁棒性,使量子成像技术能够超越实验室实验,走向现实世界的应用,如量子激光雷达。
2020-07-31 physics.optics quant-ph
Full-quantum light diode
在量子水平上一维纳米材料中的单向光传输是即将到来的计算设备要实现的关键目标。本文采用基于主方程的全量子力学方法,研究了光在耦合到一维波导中的一对二能级系统中的单向输运。通过与已发表的半经典结果比较,我们发现系统的非线性降低,从而也降低了单向光传输效率。虽然不是完全有效的,我们发现,所考虑的量子系统可以作为一个发光二极管的效率约为60%。我们的结果可用于经典光和量子化光的量子计算。
2016-01-25 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Atomically thin quantum light emitting diodes
过渡金属二硫属化合物(TMD)是一种光学活性层状材料,具有快速光电子学和片上光子学的潜力。我们证明了电驱动的单光子发射从局部网站在钨二硒化物(WSe 2)和二硫化钨(WS 2)。为了实现这一点,我们制造了包括单层石墨烯、薄六方氮化硼和TMD单层和双层的发光二极管结构。光子相关测量被用来确认单光子性质的光谱尖锐的发射。这些结果将TMD系列作为混合、宽带、原子级精确量子光子器件的平台。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization- and frequency-tunable microwave circuit for selective excitation of nitrogen-vacancy spins in diamond
我们报道了一种平面微波谐振器,它提供任意极化的振荡磁场,使金刚石中氮空位(NV)中心的电子自旋能够被选择性激发。偏振面平行于金刚石表面,这使得谐振腔与(111)取向金刚石完全兼容。在直径为4 mm的圆形区域内,场分布在空间上是均匀的,并且实现了接近完美的圆偏振。我们还证明,通过引入用作可变电容器的变容二极管,可以在2-3.2 GHz范围内改变2.8 GHz的原始谐振频率。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Pure classical correlation dominant quantum thermal diode via three triangular-coupled qubits
本文研究三个三角耦合量子比特构成的热二极管,发现内部耦合增强热流,且纯经典关联而非量子关联主导热整流行为。
2023-07-05 quant-ph
Single-photon-emitting diodes: a review
紧凑而可靠的非经典光源可以在新兴技术中找到许多应用,如量子密码学,量子成像以及量子物理学的基础测试。由于这个原因,单个自组装量子点已经被广泛研究,但绝大多数报道的工作仅限于光激发源。在这里,我们讨论了迄今为止所取得的进展,和前景,电驱动单光子发射二极管(SPEDs)。
2006-10-31 cond-mat.other quant-ph
Compact quantum random number generator based on a laser diode and silicon photonics integrated hybrid chip
本文设计并实验验证了一种激光二极管与硅光子混合集成的紧凑型低功耗QRNG,通过优化多模干涉仪和噪声比实现中等MHz速率应用。
2024-01-20 quant-ph
A SOI Integrated Quantum Random Number Generator Based on Phase fluctuations from a Laser Diode
随机数是科学和技术的基本资源。在产生随机数的不同方法中,利用量子力学定律产生的随机数已被证明是可靠的,并且可以以足够的速率产生以供实际使用。虽然这些演示显示出非常好的性能,但大多数使用自由空间和光纤的实现都受到其尺寸的限制,这严重限制了它们的实际应用。在这里,我们报告了一个量子随机数发生器的基础上从二极管激光器的相位波动,其中所需的其他光学元件集成在一个毫米级的单片绝缘体上硅芯片。我们的设备以Gbps的生成速率运行,输出的随机数通过了NIST的统计测试。考虑到该器件的尺寸,其简单,鲁棒和低功耗的操作,以及硅光子学的快速工业吸收,我们预见到在更复杂系统中报告的设计的广泛集成。
2018-04-13 quant-ph
Quantum heat valve and diode of strongly coupled defects in amorphous material
本研究利用两个耦合二能级原子,通过机械应变控制实现量子热阀和热二极管功能,发现宽电压范围和温度差下可实现高性能整流,非对称耦合增强热输运,为量子热机设计提供新途径。
2024-01-09 quant-ph
Spin-Photon Entangling Diode
我们提出了一种半导体器件,可以电产生纠缠的电子自旋光子态,提供了一个积木的纠缠遥远的自旋。该器件由一个p-i-n二极管结构,结合了耦合双量子点。我们表明,电子控制的二极管偏置和本地门控允许产生的单光子纠缠与一个强大的量子存储器的基础上的电子自旋。分析了这种方法控制自旋光子纠缠的实际性能。
2007-03-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Twisted Superconducting Quantum Diodes for High Fidelity Anharmonic Qubits
University of Florida(佛罗里达大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);Institute of Physics, Slovak Academy of Sciences(斯洛伐克科学院物理研究所);State University of New York at Buffalo(纽约州立大学布法罗分校)
本研究针对超导电路噪声与背散射问题,在扭转NbSe₂双层膜中实现量子二极管,1度扭转使效率达27.6%,发现中等效率更利于保持量子比特非谐性,为高保真量子电路设计提供新原则。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
2.23 GHz gating InGaAs/InP single-photon avalanche diode for quantum key distribution
我们实现了用于单光子检测的InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD),其迄今为止报道的最快门控频率为2.23 GHz,接近SPAD带宽给定的极限- 2.5 GHz。我们提出了一个有用的方法来表征的afterpulsing的快速门控,可以很容易地与传统的门控制度的比较分布。在相干单向量子密钥分发(QKD)协议中,我们比较了这种快速选通方案与自由运行探测器和超导单光子探测器(SSPD)的性能。快速选通系统非常适合于高速率和长距离QKD应用,其中Mbps密钥速率可以在小于40 km的距离下以50 ns的死区时间实现,并且最大距离被限制为~ 190 km,具有5 $μ$ s的死区时间。这些结果表明后脉冲不再是QKD的限制因素。
2010-02-17 quant-ph
Quantum correlation measurement with single photon avalanche diode arrays
用于探测光的量子特性的时间光子相关测量通常需要多个单光子探测器。单光子雪崩二极管(SPAD)阵列技术的进展突出了其作为量子成像和光子数分辨(PNR)实验的高性能探测器阵列的潜力。在这里,我们证明了这种潜力,通过将一种新的芯片上SPAD阵列与55%的峰值光子检测概率,低暗计数率和串扰概率为0.14%,每次检测,在共聚焦显微镜。这使得能够可靠地测量来自单个量子点发射器的二阶和三阶光子相关性。我们的分析克服了检测器间的光学串扰背景,即使它比我们微弱的信号大一个数量级。为了展示这种方法的广阔应用空间,我们实现了最近推出的超分辨率成像方法,量子图像扫描显微镜(Q-ISM)。
2019-10-03 physics.optics quant-ph
High photo-excited carrier multiplication by charged InAs dots in AlAs/GaAs/AlAs resonant tunneling diode
提出了一种基于量子点的高灵敏度光子探测方法,工作温度为77 K。该探测结构基于AlAs/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管和一层自组装InAs量子点(QD-RTD)。每秒115个光子的光子速率在该结构中产生了10 nA的光电流,对应于10^7的光激发载流子倍增因子。这种高倍增因子是通过量子点诱导的记忆效应和QD-RTD结构的共振隧穿调谐效应实现的。
2007-10-15 quant-ph
Hong-Ou-Mandel interference with a diode-pumped 1-GHz Ti:sapphire laser
自发参量下转换产生的相关光子对是量子光学中的一个重要资源。在卫星量子密钥分发(QKD)等量子光学应用中,需要一种紧凑、高重复频率的泵浦激光器。在这里,我们演示了使用一个紧凑的,GHz速率二极管泵浦的三元件克尔透镜锁模钛:蓝宝石激光器在790 nm的相关光子对的产生。我们使用Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉术验证了通过SPDC产生的不可分辨光子的存在,并观察到符合计数下降,可见度为81.8%。
2023-02-14 physics.optics quant-ph
Topological Acoustic Diode
University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Cambridge(剑桥大学)
该研究展示了三维拓扑相作为声学二极管实现非线性声电效应,并揭示了量子几何可观测量在二次响应中的分类及实验实现的新途径。
2026-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum random number generator based on quantum tunneling effect
利用电子的量子隧穿效应的内在随机性,提出了一种量子随机数发生器的实验实现方案。我们开发了InGaAs/InP二极管,其价带和导带共享一个准恒定的能量势垒。我们在InGaAs/InP雪崩二极管上施加偏压,使二极管工作在盖革模式下,并以周期脉冲触发隧穿事件。最后,经过数据采集和后处理,我们的量子随机数产生速率达到了8 Mb/s,最终数据通过NIST测试和Diehard测试验证。我们的实验的特点是一个创新的低成本,光子源免费,集成,甚至芯片实现的方法在量子随机数产生。
2017-11-06 quant-ph
Dissipationless Nonlinearity in Quantum Material Josephson Diodes
本研究提出利用栅极可调、本征对称性破缺的量子材料约瑟夫森结实现三阶无耗散非线性的理论方案,验证了两种结构可实现宽频无克尔三波混频,为相关器件研发和量子材料表征提供新思路。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bright single photon sources in lateral silicon carbide light emitting diodes
单光子发射器件已被确定为量子信息和量子通信中应用的重要构件。它们允许通过所谓的飞行量子比特(flying qubit)的光子在长距离上存储和收集量子信息。此外,碳化硅等衬底为电子器件提供了优良的材料平台。在这项工作中,我们结合这两个功能,并表明可以驱动单光子发射器内的碳化硅p-i-n二极管。为了实现这一点,我们专门设计了一个横向二极管。在可见光和近红外波段,我们发现了许多新的色心发射非经典光。一种类型的发射器可以被电激发,这表明碳化硅可以作为电可控单光子源的理想平台。
2020-07-03 physics.app-ph quant-ph
Room-temperature photonic quantum computing in integrated silicon photonics with germanium-silicon single-photon avalanche diodes
针对光子量子计算依赖低温超导探测器的问题,提出室温波导集成GeSi SPAD及空间复用型PNRAD,结合片上量子光源与可编程干涉回路,有望实现室温高性能光子量子计算。
2024-08-26 physics.ins-det 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
Spin-based single-photon transistor, dynamic random access memory, diodes and routers in semiconductors
量子计算机和量子互联网的实现不仅需要量子门和量子存储器,还需要单光子水平的晶体管来控制编码在单光子上的信息流。单光子晶体管(SPT)是一种量子极限下的光学晶体管,它利用单个光子来打开或阻塞光子通道。与之前所有基于单光子非线性的SPT方案形成鲜明对比的是,本文提出了一种基于线性光学效应的高增益和高速(高达THz)SPT的新设计--由双面光学微腔中的单个自旋引起的巨圆双折射(GCB)。门光子通过投影测量设置自旋状态并控制光在光通道中的传播。这种自旋腔晶体管可以直接配置为二极管,路由器,DRAM单元,开关,调制器等,由于作为量子门和晶体管的二重性,自旋腔单元提供了一个理想的固态平台,为未来的互联网-全光互联网与量子互联网的混合。
2017-04-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Extracting random numbers from quantum tunnelling through a single diode
随机数生成在日常生活的许多方面都至关重要,因为在线安全和隐私最终取决于随机数的质量。目前的许多实现都是基于伪随机数生成器,但信息安全需要真随机数用于敏感应用,如银行,国防甚至社交媒体中的密钥生成。真正的随机数发生器是一种输出无法确定的系统,即使它们的内部结构和响应历史是已知的。因此,量子噪声源由于其固有的不确定性而对于这种应用是理想的。在这项工作中,我们建议使用共振隧穿二极管作为实际的真随机数发生器的基础上的量子力学效应。所提出的设备的输出可以直接用作随机比特流,或者可以使用随机性提取算法进一步提取,这取决于应用。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perfect diode in quantum spin chains
我们研究了$XXZ$链中自旋电流的整流,链分为两部分,每一部分具有不同的各向异性参数。使用精确对角化和矩阵乘积状态算法,我们发现,一个大的整流($10^4$的顺序)是可以实现的,即使使用短链的$N=8$自旋,当一半的链是无间隙的,而另一个有足够大的各向异性。我们提出的证据扩散运输时,电流被驱动在一个方向和过渡到绝缘行为的系统时,驱动在相反的方向,导致一个完美的二极管在热力学极限。上述结果用两半磁振子激发谱的匹配来解释。
2018-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Design considerations of high-performance InGaAs/InP single-photon avalanche diodes for quantum key distribution
InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD)广泛应用于需要近红外光子计数的实际应用中,例如量子密钥分发(QKD)。光子探测效率和暗计数率是InGaAs/InP SPAD的内在参数,这是由于在相同的操作条件下,使用不同的猝灭电子器件不能提高它们的性能。在对这些参数进行建模并开发了InGaAs/InP SPAD的仿真平台后,我们研究了半导体结构的设计和优化。光子探测效率和暗计数率的参数高度依赖于吸收层厚度、倍增层厚度、过偏压和温度等变量。通过评估诱饵态QKD的性能,可以全局优化SPAD设计和操作的变量。从具体应用的角度进行优化,可以为设计高性能InGaAs/InP SPAD提供一种有效的途径。
2016-08-23 physics.ins-det quant-ph
Recent advances and future perspectives of single-photon avalanche diodes for quantum photonics applications
由于利用单光子作为量子信息载体的诸多优势,光子量子技术有望带来信息处理领域的一场革命,从模拟和计算到通信和传感。在这种情况下,单光子探测器起着关键作用。一方面,超导纳米线单光子探测器(SNSPD)能够在宽光谱范围内提供卓越的性能,但其适用性往往受到低温工作温度的限制。另一方面,单光子雪崩二极管(SPAD)通过在室温或略低于室温下提供有效的替代方案,克服了SNSPD的固有限制。在本文中,我们回顾了SPAD操作的基本原理,我们提供了一个彻底的讨论,在这一领域取得的最新进展,比较这些设备的性能与量子光子学应用的要求。最后,我们总结了光子量子信息处理领域的前景和不败之路,并展望了未来。
2020-10-12 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Quantum random number generation based on a perovskite light emitting diode
钙钛矿发光二极管(PeLED)的最新发展具有革命性的光通信和照明设备领域的潜力,由于它们的制造简单和突出的光学特性。在这里,我们通过展示高度安全的量子随机数发生器(QRNG)首次证明了PeLED也可以用于量子技术领域。证明其隐私的现代QRNG被提出来取代在诸如加密和赌博的应用中广泛采用的伪和真经典随机数生成器,因此,需要便宜、快速并且具有集成能力。使用一个紧凑的金属卤化物PeLED源,我们产生的随机数,这是经过认证的是安全的对窃听者,以下的量子测量设备无关的情况。所获得的超过10 Mbit s $^{-1}$的随机数生成速率,已经可以与实际商用设备相媲美,这表明PeLED可以作为量子信息任务的高质量光源,从而为量子技术的未来发展铺平道路。最后,我们认为,与固态器件相比,更简单的PeLED制造工艺可能会对环境产生很大的影响,因为量子技术系统的大规模生产可能会降低碳足迹。
2022-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
A quantum light emitting diode for the standard telecom window around 1550 nm
对于长距离量子网络的发展,在1550 nm左右的低损耗波长区域发射的单光子和纠缠光子对的源是至关重要的构建块。在这里,我们表明,基于磷化铟的量子点设备能够在这个波长区域的电注入单光子发射与多光子事件抑制到0.11 $\pm$ 0.02。使用双激子级联机制,它们进一步产生具有87 $\pm$ 4%保真度的纠缠光子,足以应用单向纠错协议。这种新材料允许在高达93 K的工作温度下产生纠缠光子,达到电冷却器可达到的范围。量子光子源可以直接与现有的长距离量子通信和密码系统集成,为开发未来的量子网络硬件提供了新的材料平台。
2017-10-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph 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