Deterministic positioning of nanophotonic waveguides around single self-assembled quantum dots
在纳米光子结构中的预定位置嵌入自组装量子点（QD）的能力是复杂量子光子架构发展的关键。在这里，我们证明了量子点可以确定性地定位在纳米光子波导通过预先定位量子点相对于一个全球的参考系，使用微光致发光（$μ$ PL）光谱。纳米薄膜化后，$μ$ PL图像显示波导的中心轴和嵌入的QD之间的错位仅为$(9\pm46$）nm和$(1\pm33$）nm，对于嵌入在未掺杂和掺杂膜中的QD，分别。量子点位置的先验知识使我们能够研究纳米纤维引入的光谱变化。我们记录的平均光谱位移范围从0.1至1.1 nm，表明制造引起的位移一般可以通过电或热调谐的量子点进行补偿。最后，我们量化的极化率，永久偶极矩和发射频率在消失的电场不同的量子点电荷状态的纳米纤维的影响，发现这些变化是恒定的，只有70 nm的量子点表面分离。因此，我们的方法确定性地将量子点集成到纳米光子波导中，其光场包含纳米级结构，并且其群指数在纳米级上变化。
2020-08-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bright and pure single-photon source in a silicon chip by nanoscale positioning of a color center in a microcavity
Univ. Grenoble Alpes, CEA, Grenoble INP, IRIG, PHELIQS（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会、格勒诺布尔理工学院、创新研究综合研究所、光子与电子学实验室）；Univ. Grenoble Alpes, CEA-LETI（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国原子能和替代能源委员会技术物理应用研究所）；Laboratoire Charles Coulomb, Université de Montpellier and CNRS（夏尔·库隆实验室、蒙彼利埃大学、法国国家科学研究中心）
通过在硅芯片中纳米级定位色心，实现高纯度近红外单光子源，展示单光子发射的高纯度和低缺陷密度。
2026-01-23 physics.optics quant-ph
Cryogenic photoluminescence imaging system for nanoscale positioning of single quantum emitters
我们报告了一个光致发光成像系统定位单量子发射器相对于对齐功能。在4 K闭合循环低温恒温器中，通过位于低温恒温器内的高数值孔径（NA=0.9，100 $\times$放大倍数）物镜询问样品，从而能够高效收集发射的光子，而不会因低温恒温器窗口而导致图像失真。在1~s长的采集时间内，用$\approx4.5$ ~nm的不确定度（一个标准差）确定了单个InAs/GaAs量子点在$>50$ ~ $μ$ m~ $\times$ ~50~ $μ$ m视场内的位置。通过用于定位量子点发射的极大似然估计和用于确定对准标记中心的互相关方法的组合来确定不确定性。这种定位技术可以是纳米光子器件的高通量创建中的重要步骤，该纳米光子器件依赖于高度受限的光学模式与单个量子发射器的相互作用。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Optical positioning of single quantum dots in micropillar with >65% extraction efficiency for on-demand quantum light sources
我们报道了一种优化的双色光致发光成像技术在平均位置不确定度为$<$ 20 nm的平面腔中光学定位单量子点。我们创建单光子源的基础上，这些量子点在确定的微柱腔。QD荧光的亮度在与腔的基模共振时大大增强，导致68%$\pm$ 6%的高提取效率进入数值孔径为0.65的透镜，并且同时在该收集效率下表现出低的多光子概率（$g^{2}(0)$ =0.144 $\pm$ 0.012）。
2017-02-11 physics.optics quant-ph
Nanoscale optical positioning of single quantum dots for bright and pure single-photon emission
自组装外延生长的InAs/GaAs量子点是一种很有前途的半导体量子发射体，可以集成在芯片上，用于各种光子量子信息科学应用。然而，自组装生长导致量子点的基本上随机的面内空间分布，在创建利用具有高度受限的光学模式的单个量子点的强相互作用的器件方面提出了挑战。在这里，我们提出了一种光致发光成像方法，用于相对于对准特征定位单个量子点，平均位置不确定性< 30 nm（使用固体浸没透镜时< 10 nm），这代表了一种用于创建优化的单个量子点器件的技术。为此，我们创建了基于圆形布拉格光栅几何形状的量子点单光子源，其同时表现出高收集效率（48%+/-5%进入0.4数值孔径透镜，接近理论预测值50%）、低多光子概率（g（2）（0）<1%）和显著的Purcell增强因子（~ 3）。
2015-08-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Sub-Micron Positioning of Trapped Ions with Respect to the Absolute Center of a Standing Wave Cavity Field
我们证明，它是可能的，与亚微米精度，定位的绝对中心的法布里-珀罗谐振腔沿射频场的自由轴的线性保罗陷阱通过应用程序的两个同时谐振的光场。特别是，我们施加一个探测场，这是近共振与电子跃迁的被困离子，同时与非共振强场作为一个周期性的交流斯塔克移位电位。通过所得到的空间调制荧光信号，我们可以找到11.7 mm长的对称法布里-珀罗腔的腔中心，其精度为$\pm$ 135 nm，这小于各个驻波场的周期。这可以例如用于将轴向陷阱电势的最小值相对于腔的中心定位在沿着腔模式的任何位置处。
2013-10-30 physics.atom-ph quant-ph
Fabrication of a planar micro Penning trap and numerical investigations of versatile ion positioning protocols
我们描述了一个通用的平面潘宁陷阱结构，它允许动态修改捕获的结晶几乎任意。该陷阱由37个六边形电极，每个具有300米的外接圆直径，在金蓝宝石光刻技术制造。每个六边形都可以单独寻址，从而形成电势。这种设备的制造与洁净室的方法进行了演示。我们说明了一个详细的数值模拟的横向和垂直运输的设备的可变性，我们模拟捕获在赛道和artificial晶体pacerurations。该阱可用于离子或电子，作为量子光学和量子信息实验的通用容器。
2010-03-01 physics.atom-ph quant-ph
Operation of a Microfabricated Planar Ion-Trap for Studies of a Yb$^+$-Rb Hybrid Quantum System
为了研究原子离子与超冷中性原子的相互作用，对离子晶体的定位进行亚$μ$ m控制是非常重要的。为此，我们介绍了一个微型平面离子阱具有21个直流电极。离子阱由自制的FPGA电压源控制，该电压源向每个DC电极提供独立可变的电压。为了确保离子晶体相对于被捕获的中性原子的稳定定位，我们集成到整体设计中的一个紧凑的镜面磁光芯片陷阱（mMOT）的冷却和限制中性$^{87}$ Rb原子。本文介绍了原子-离子混合芯片、微加工平面离子阱，并利用离子阱晶体确定离子寿命、阱频率、离子定位和微动补偿精度。
2019-03-19 physics.atom-ph quant-ph
Tweezer-assisted subwavelength positioning of atomic arrays in an optical cavity
本文提出用光镊在高精细度驻波腔内亚波长定位并组装无缺陷 ^87Rb 原子阵列，效率较概率方法提升 4 个数量级，并转入二维腔内晶格以支持强耦合多量子比特量子网络。
2025-02-19 quant-ph
Deterministic nano-assembly of a coupled quantum emitter - photonic crystal cavity system
单个量子发射体与其环境的相互作用是量子光学中的一个中心主题。当被放置在高度受限的光场中时，例如在光学腔或等离子体结构中产生的那些光场中，发射器的光学性质可以急剧改变。特别是，光子晶体（PC）腔显示出高品质因数与极小的模体积相结合。由于所需的定位精度，将单个量子发射器有效地耦合到PC腔具有挑战性。在这里，我们证明了确定性的耦合的单个氮空位（NV）中心的高品质的磷化镓PC腔，通过确定性地定位到腔模式最大值与几个纳米的精度，其50 nm大小的主机纳米晶体。耦合的结果在一个25倍的增强NV中心发射在腔波长。通过这种技术，NV中心的光致发光光谱可以被重塑，从而有效地产生相干光子，为量子科学提供了新的机会。
2011-07-02 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Nanofiber-induced losses inside an optical cavity
光学高精腔是一种众所周知的增强光与物质相互作用的手段。尽管在实现强耦合光物质系统方面取得了很大进展，但在腔模式中控制单个固体发射器的定位仍然是一个挑战。我们追求的想法是使用亚波长直径的纳米纤维作为这种发射器的基板。本文讨论了如何强烈的光学纳米纤维的影响腔模式的问题。我们分析了不同光纤直径的光纤位置对腔的精细度和模的形状的影响。
2021-07-12 physics.optics quant-ph
Deterministic coupling of a single nitrogen vacancy center to a photonic crystal cavity
我们描述和实验证明了一种技术之间的光子晶体（PC）纳米腔和单发射器的确定性耦合。该技术是基于在原位扫描的PC腔的样品，并允许定位的腔在所需的发射器与纳米级分辨率。该技术的力量，我们称之为扫描腔显微镜（SCM），通过将PC纳米腔耦合到金刚石中的单个氮空位（NV）中心来证明，金刚石是一种发射器系统，可提供光学可访问的电子和核自旋量子位。
2010-05-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Deterministic coupling of delta-doped NV centers to a nanobeam photonic crystal cavity
金刚石中带负电荷的氮空位中心（NV）作为固态量子信息处理和传感的平台引起了人们极大的兴趣。对于大多数应用，需要高质量的光学腔来增强NV零声子线（ZPL）发射。最大化NV-腔耦合程度的一个突出挑战是在腔内确定性地放置NV。在这里，我们报告的光子晶体纳米梁腔耦合到通过三角掺杂技术，允许纳米级的垂直定位的发射器的NV纳入。我们证明了腔Q高达~24,000和模式体积V ~ $0.47(λ/n)^{3}$以及共振增强的零PL的NV合奏与珀塞尔因子为~20。我们的制造技术提供了第一步确定性NV腔耦合使用空间控制的发射器。
2014-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
