Creating excitonic entanglement in quantum dots through the optical Stark effect
我们发现，两个初始非共振的量子点可以通过应用单个失谐激光进入共振。这允许控制点间相互作用和在皮秒时间尺度上产生高度纠缠的激子态。加上任意的单量子比特操作，这个系统将足以演示激子量子计算机的原型。
2004-11-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetic-field-induced reduction of the exciton polarization splitting in InAs quantum dots
通过在平面内施加磁场，我们证明了在单个InAs量子点中激子发射线的精细结构偏振分裂的控制。选择具有一定势垒成分和限制能的量子点被发现决定了亮激子发射线的分离的磁场依赖性的增加或减少，并且使得分裂在我们的实验的分辨率内被调谐到零。观察到的行为使我们能够确定g因子并交换不同类型点的分裂。
2006-01-30 cond-mat.other quant-ph
Electrically defined quantum dots for bosonic excitons
本研究在单层半导体中实现可由栅极电压调控激子能级的电定义量子点，并通过共振荧光证实其零维特性，为基于激子相互作用的量子受限玻色模式奠定基础。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin fine-structure reveals bi-exciton geometry in an organic semiconductor
在有机半导体中，双激子是载流子倍增和激子湮灭的关键中间体。它们的局部几何结构决定了它们的电子性质，但一直难以确定。在这里，我们访问的结构，最近发现的$S=2$五重双激子状态的有机半导体使用宽带光检测磁共振。我们将实验提取的自旋结构与分子晶体几何形状相关联，以确定双激子状态所在的特定分子配对。
2020-03-19 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Intrinsic electric field effects on few-particle interactions in coupled GaN quantum dots
本文采用三维直接对角化方法研究了垂直耦合GAN/AlN量子点的多激子光谱，并对量子点的少粒子库仑关联态进行了描述。我们提出了一个详细的分析氮化物材料特有的少粒子/激子相互作用的基本性质。与GaAs基量子点相比，其巨大的本征电场和高的电子/空穴有效质量产生了不同的效应：本征激子-激子耦合，耦合点激子波函数的非分子特征，振子强度对点高度的强烈依赖性，不同势垒分隔的点的大的基态能移。这些效应使GAN/AlN量子点成为量子信息处理领域的重要候选材料。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Decay dynamics and exciton localization in large GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy
我们研究了液滴外延生长的大尺寸无应变GaAs量子点中激子的光发射和衰减动力学。从时间分辨的测量结合理论模型，我们表明，液滴外延量子点的量子效率约为75%和振荡器强度之间的8和10。量子点被发现是完全描述的强约束激子的模型，在理论预测，激子在大量子点表现出所谓的巨振子强度。我们将这些发现归因于生长过程中材料混合产生的潜在最小值中的局部基态激子。我们通过从声子展宽的光致发光光谱中提取电子和空穴波函数的大小，为激子的强约束机制提供了进一步的证据。此外，我们探索的衰变动力学的温度依赖性，并为一些量子点，观察到一个显着的有效跃迁强度随温度的降低。我们量化和解释这些效应作为一个固有的属性，由于热激发的基态激子的大量子点。我们的研究结果提供了一个详细的了解一般的大量子点的光学性质，特别是通过液滴外延生长的量子点。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Coherent optical writing and reading of the exciton spin state in single quantum dots
我们证明了一个单一的半导体量子点的中性激子共振的光脉冲的偏振态和它的光生激子的自旋状态之间的一一对应关系。这是使用两个双偏振和独立调谐的皮秒激光脉冲来实现的。第一个“写”的自旋状态的共振激发激子。第二个被调谐到双激子共振，它的吸收被用来“读取”激子自旋状态。第二脉冲的吸收取决于其相对于激子自旋方向的偏振。激子自旋的变化导致我们监测的双激子线的光致发光强度的相应变化，从而获得光偏振的庞加莱球上的任何点到激子自旋的布洛赫球上的点之间的一一映射。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton BCS or BEC state in a semiconductor bilayer system?
本文计算了具有库仑相互作用和横向磁场的半导体双层系统的激子-激子关联函数的非对角长程序项。我们发现BEC态的形成对动量空间中相互作用的宽度非常敏感。这种依赖性是解析推导出来的，代表了激子凝聚态形成（或不形成）的关键物理成分。
2008-06-09 cond-mat.other quant-ph
Optical orientation and alignment of excitons in direct and indirect band gap (In,Al)As/AlAs quantum dots with type-I band alignment
研究了具有I型能带排列的（In，Al）As/AlAs量子点系综中激子的自旋结构和自旋动力学，其中包括直接带隙点和间接带隙点.时间分辨和光谱选择性技术用于区分直接和间接量子点。利用光学准直和光学取向技术研究了在法拉第或Voigt几何中施加的磁场中激子的精细结构。研究发现，在含有$Γ$-谷电子的直接量子点和含有$X$-谷电子的间接量子点中，激子的发射极化有很大的不同，直接量子点中激子的自旋动力学受各向异性交换分裂的控制，而间接量子点中激子的自旋动力学受核场涨落的超精细相互作用的控制.各向异性交换分裂的直接量子点激子的确定和模型计算进行比较。
2019-04-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Decoherence effects on the generation of exciton entangled states in coupled quantum dots
研究了N=2和3量子点系统中激子-声学-声子耦合对激子最大纠缠态产生的影响。特别是，我们解决的问题的激光脉冲，适当的贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格纠缠态的产生的组合效应，连同退相干机制所提供的声子水库。通过数值求解光驱动激子-声子动力学的主方程，我们表明，最大纠缠激子态的产生是保持在一个合理的参数窗口。
1999-09-09 cond-mat.str-el quant-ph
Damping of Exciton Rabi Rotations by Acoustic Phonons in Optically Excited InGaAs/GaAs Quantum Dots
我们报告的实验证据，确定声学声子的主要来源的激发诱导退相（EID）负责强度阻尼的量子点激子拉比旋转。EID率提取的温度依赖性拉比旋转测量的基态激子跃迁，并被发现是在密切的定量协议与声学声子模型。
2010-01-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Suppression of exciton dephasing in quantum dots through ultrafast multipulse control
我们研究了Viola和Lloyd [Phys. Rev. A 58，2733（1998）]开发的方案在基于激子的自组装量子点量子计算中控制退相的有用性和可行性。我们证明了通过施加一个简单的周期性控制脉冲序列，可以显著增强受声子诱导的退相作用的受限激子量子比特的光学相干性。量子点的形状对退相特性有显著影响。值得注意的是，我们发现，具有为实现量子计算而优化的参数的量子点是最容易受到失相影响的，然而周期性去耦对于这种类型的量子点是最有效的。我们还表明，电场的存在下，这是一个必要的成分，许多激子为基础的量子计算计划，可以进一步提高控制效率。我们的研究结果表明，动态解耦可能是一种方法的选择，在量子算法的空闲阶段的激子量子比特的鲁棒存储。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Exciton-polariton wakefields in semiconductor microcavities
研究了半导体微腔中传播源对极化激元尾波场的激发。我们表明，两种唤醒是可能的，这取决于组分分数（激子或光子）的极化激元波函数。尾波场的性质（纯激子或极化激子）可以通过改变外泵浦的传播速度来控制。这一过程可以作为微腔内部参数的诊断。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Information Processing Using Excitonic States of Quantum Dots and an Optical Cavity Manipulated by Collinear Laser Fields
在本文中，我们研究了一个用于量子信息处理的量子门的实现，该量子门是在共线激光场操纵的光腔中的量子点系统中实现的。为了简单起见，我们只给出了腔中两个量子点与两个共线场相互作用的模拟的理论和数值结果。可以以与两个量子点系统类似的方式来完成对腔中的许多量子点系统的扩展。结果表明，由于采用了共线场，通过适当选择共线场的失谐量和振幅，可以实现双量子比特门操作。
2015-03-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum entanglement and information processing via excitons in optically-driven quantum dots
我们展示了如何光驱动耦合量子点可以用来制备最大纠缠贝尔和格林伯格-霍恩-蔡林格态。操纵产生这些高度纠缠态所需的选择性光脉冲的强度和持续时间为我们提供了处理基于固态的量子信息的关键要素。理论预测表明，在激子态的退相干发生之前，可以进行几百次单量子比特旋转和受控非门。
2000-03-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Formation of Plasmon-Polariton Pulses in the Cooperative Decay of Excitons of Quantum Dots Near a Metal Surface
金属/电介质界面中表面电磁波脉冲的形成被认为是分布在电介质层中金属表面附近的量子点的激子的协同衰减过程。结果表明，激子能量转移到激发等离子体激元的效率可以通过选择具有特定值的复介电常数的电介质材料来增加。结果表明，在平均场近似下，等离子体激元脉冲形成的半经典模型被简化为附加非线性损失项的摆方程。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-Optical Depletion of Dark Excitons from a Semiconductor Quantum Dot
半导体量子点被认为是制造单光子按需源的主要场所。然而，长寿命暗激子的产生对这些源的效率施加了显著的限制。我们展示了一种技术，光泵暗激子人口，并将其转换为一个明亮的激子人口，使用中间激发双激子状态。我们的实验表明，我们的方法大大减少了DE人口，同时加倍触发亮激子发射，从而接近近单位保真度的量子点耗尽。
2015-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitonic states in spherical layered quantum dots
在Hartree近似下，用$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$方法研究了球形量子点中激子的性质。所考虑的球形量子点具有一个中心核和几个不同半导体材料的同心层，这些同心层被建模为连续的势阱和势垒。采用自洽迭代法求解了电子-空穴对的$\mathbf{k}\cdot\mathbf{p}$哈密顿量和库仑方程。空量子点和电子-空穴对的光谱的计算是通过非常精确的数值近似来执行的。结果表明，激子结合能与量子点的核半径呈强非线性关系。特别地，对于具有两个势阱的量子点，结合能呈现出大的陡峭变化。这最后的行为解释在不同材料之间的界面处的极化电荷和本征函数的匹配条件。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Optical Activity of the Dark Exciton
我们提出了一个唯象模型来考虑形状对称性破缺对自组装量子点光学性质的影响。我们比较了量子点的双重旋转和两个反射（$C_{2v}$）的对称性和量子点中，这种对称性减少了微扰的一个反射（$C_{s}$）。我们发现，这种对称性的减少大大影响了暗激子的光学活性。在对称量子点中，暗激子本征态之一是完全暗的，另一个由于重空穴和轻空穴混合而具有沿着量子点的对称轴（生长方向）极化的小偶极矩。在非对称量子点中，两个暗激子的本征态与具有垂直于生长方向的偶极矩的交叉线偏振的亮激子的本征态混合。作为这种混合的结果，暗激子本征态之一是暗的，而另一个具有垂直于生长方向线性极化的偶极矩，像较低能量的亮激子本征态。我们的模型符合最近获得的实验数据。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Universal recovery of the bright-exciton level-degeneracy in quantum dots without structural symmetry
半导体量子点通常具有结构对称性，但结构对称性的缺乏提高了亮激子态的能量简并性，并严重阻碍了它们作为纠缠光子的高保真源的使用。我们从实验和理论上证明，它总是有可能恢复激子简并的同时应用大应变和电场，尽管事实上，这种可能性已从根本上被怀疑。这是通过使用一个外部微扰来使激子发射的偏振沿着第二微扰的轴对准来实现的，这然后完全消除了状态的能量分裂。这一结果适用于任何量子点结构，突出了结合互补外部场来创建人造原子的潜力，这些人造原子满足可扩展的基于量子点的量子技术所提出的严格要求。
2012-06-07 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
