Fine structure splitting analysis of cavity-enhanced telecom-wavelength InAs quantum dots grown on a GaAs(111)A vicinal substrate
在通信波段有效地产生纠缠光子对于许多量子通信协议的成功和基于光纤的量子网络的发展至关重要。纠缠光可以由具有自然低精细结构分裂的固态量子发射器产生，例如在（111）取向表面上生长的高度对称的InAs量子点（QD）。将这种量子点嵌入到光学腔中对于获得足够的应用信号强度至关重要，但迄今为止已经显示出重大的并发症。在这项工作中，我们提出了液滴外延的电信波长的InAs量子点内的光学腔的邻位（2°斜切）GaAs（111）A衬底。与以前的报道相比，我们显示出光子提取效率的显著增强，以及有利于隔离单谱线的密度的降低。此外，我们还研究了激子精细结构的分裂，并在经验赝势和组态相互作用方法的框架下进行了数值模拟，研究了错切对量子点光学性质的影响.我们表明，存在的错切步骤的激子态的极化的影响，并介绍了一个优先取向的$C_{3v}$对称性的表面。
2022-09-30 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
Sub-microsecond correlations in photoluminescence from InAs quantum dots
光子相关测量揭示了单个InAs量子点的光发射中的记忆效应，时间尺度从10到800 ns。与以上带的光激发，观察到的长时间尺度的负相关（反聚束），而与准共振激发，观察到的正相关（闪烁）。一个简单的模型的基础上长寿命的带电状态，提出了近似解释所观察到的行为，提供洞察激发过程。这种记忆效应可能会限制基于单量子点的光发射器的内部效率，并且对于所提出的量子计算方案也可能是有问题的。
2003-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analysis of Emission Dynamics of a Long Lifetime in Single InAs/GaAs Quantum Dots
对于单个InAs/GaAs量子点（QD）样品，已经报道了具有非单指数衰减特性的非常长的寿命发射，其中在润湿层（WL）中存在长寿命的亚稳态[ACS Photonics 2020，7，3228 -3235]。本文提出了一个新的三能级模型来模拟发射衰减曲线。在该模型中，假设处于亚稳态的激子扩散并被量子点捕获，然后在量子点中发射荧光，导出了一个拉伸式指数衰减公式I（t）=At^（β-1）e^（-（rt）^β），该公式可以很好地描述长寿命衰减曲线，其平均寿命<τ>=1/rΓ（1/β+1），其中Γ是Gamma函数.此外，基于所提出的三能级模型，还得到了能很好地拟合实测g^2（t）曲线的二阶自关联函数g^2（t）表达式。
2021-02-01 quant-ph
Resolved Sideband Emission of InAs/GaAs Quantum Dots Strained by Surface Acoustic Waves
通过声表面波周期性调制InAs/GaAs自组装量子点，并利用光致发光和共振光谱测量量子点荧光，研究了量子点对应变的动态响应。当声波频率大于量子点线宽时，我们在量子点荧光光谱中分辨出声子边带。使用谐振泵浦激光器，我们已经证明了通过动态调制的QD，这是通过嵌入式QD的激光边带冷却纳米机械谐振器的物理机制的光学频率转换。
2010-08-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Highly-reduced Fine-structure splitting in InAs/InP quantum dots offering efficient on-demand 1.55 $μ$m entangled photon emitter
为了通过量子点（QD）产生纠缠光子对，激子精细结构分裂（FSS）必须与激子均匀线宽相当。而在（In，Ga）As/GaAs量子点中，本征FSS约为几十$μ$ eV。为了实现光子纠缠，需要从大量的样品中挑选出一个具有极小FSS的样品，或者施加强的面内磁场。通过对量子点产生FSS的根本原因的理论模拟，我们预测InAs/InP量子点的本征FSS比InAs/GaAs量子点的本征FSS小一个数量级，而且它们的激子带隙与1.55 $μ$ m光纤波长相匹配，因此为长距离量子通信提供了高效的按需纠缠光子发射器。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Manipulation of electron orbitals in hard-wall InAs/InP nanowire quantum dots
我们提出了一种新的硬壁InAs/InP纳米线量子点的能谱操纵技术。通过使用两个局部栅电极，我们诱导了一个强的电偶极矩的点，并证明其电子轨道的控制修改。我们的方法使我们能够显着提高点中的前两个量子能级之间的单粒子能量间距，从而增加我们的InAs/InP单电子晶体管的工作温度。我们的器件即使在液氮温度下也显示出非常强大的电导调制，同时允许最终控制电子填充到最后一个自由载流子。潜在的进一步应用的时间分辨自旋操纵的技术进行了讨论。
2010-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS（polystyrene-block-polydimethylsiloxane）用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明，在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Optical measurement and modeling of interactions between two hole or two electron spins in coupled InAs quantum dots
通过相干隧穿耦合的量子点中的两个电子自旋通常被认为近似服从海森堡各向同性交换。这还没有建立两个洞。在这里，我们测量光谱的两个空穴和两个电子在两个垂直堆叠的自组装InAs量子点使用光谱作为一个功能的电场和磁场。我们发现，这两个系统的交换是近似各向同性的，但显着的不对称贡献，所产生的自旋轨道和塞曼相互作用与空间不对称性相结合，需要解释大anticrossings和精细结构的能量分裂的光谱。非对称贡献的各向同性的哈密顿量的电子是百分之几的顺序，而空穴是一个数量级更大。
2013-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Radio frequency charge sensing in InAs nanowire double quantum dots
我们演示了耦合到射频（rf）电路的InAs纳米线双量子点（DQD）的电荷传感。我们使用零差检测来测量由谐振器反射的射频信号。在谐振器响应中观察到清晰的单点和DQD行为。射频反射法允许在少电子制度的DQD电荷稳定性图的测量，即使当通过该设备的直流电流太小而无法测量。对于信噪比为1，我们估计在点间电荷跃迁处的最小电荷检测时间为350微秒，对于引线的电荷跃迁为9微秒。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Control of the direction and rate of nuclear spin flips in InAs quantum dots using detuned optical pulse trains
我们发现光脉冲训练与量子点中电子跃迁的失谐控制了核自旋翻转的方向。光脉冲训练产生围绕所施加的磁场进动的电子自旋，其中自旋分量仅对于失谐脉冲平行于场。这个分量导致核自旋翻转的不对称性，提供了一种产生稳定和精确的核自旋极化值的方法。使用双色，时间分辨法拉第旋转和椭圆率观察到这种效果。
2009-01-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field Tuning the G-Factor in InAs Nanowire Double Quantum Dots
研究了磁场和电场对双电子InAs纳米线双量子点中自旋g因子的影响。自旋敏感的测量是通过监测在泡利封锁制度的泄漏电流。单自旋的旋转使用电偶极自旋共振驱动。从自旋共振条件中提取g因子作为磁场方向的函数，从而可以确定完整的g张量。电场和磁场调谐可用于最大化g因子差异，并且在某些情况下完全抑制EDSR响应，从而允许选择性单自旋控制。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ordered InAs quantum dots on pre-patterned GaAs (0 0 1) by local oxidation nanolithography
本研究利用AFM局部氧化纳米光刻结合原子氢原位刻蚀，在预图案化GaAs衬底上制备有序InAs量子点阵列，发现纳米孔的密度、尺寸等几何参数可调控量子点的大小、成核位点及存在形式。
2025-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gated InAs quantum dots embedded in surface acoustic wave cavities for low-noise optomechanics
针对自组装InAs量子点光力学应用需调控电荷态、降低电荷噪声的需求，通过分子束外延与纳米加工集成栅控InAs量子点与声表面波腔，在保留各子系统最优性能的同时实现低噪声光力学，为微波-光学量子转换的高效系统研究奠定关键基础。
2024-09-24 physics.optics quant-ph
Fine structure splitting cancellation in highly asymmetric InAs/InP droplet epitaxy quantum dots
针对 InAs/InP 液滴外延腐蚀坑量子点，本文通过组态相互作用计算发现，即使结构高度破坏 C4v 对称性，不同起源的 FSS 也可在特定位移处抵消，为按需产生高保真偏振纠缠光子对提供新思路。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Two-photon interference from as-grown InAsP/InP quantum dots under detuned excitation
Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Kassel（卡塞尔大学）
该研究证实，分子束外延生长的原生InAsP/InP量子点在失谐准共振激发下可产生不可区分通信波段单光子，为量子光源制备提供了新的可行方案。
2026-07-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
AlGaAs nanowires as a universal platform for GaAs, InGaAs, and InAs quantum dots
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Université Paris Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Alferov University（阿尔费罗夫大学）
本研究提出以AlGaAs纳米线为通用主体，制备GaAs、InGaAs和InAs量子点，实现了波长可调的InGaAs量子点，可集成多量子点并验证了材料兼容性，为光子量子技术提供了统一平台。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thin-Film InGaAs Metamorphic Buffer for telecom C-band InAs Quantum Dots and Optical Resonators on GaAs Platform
GaAs基材料系统以实现具有优异光学特性的InAs量子点（QD）而闻名。然而，这些点通常以约900 nm的波长发射。插入变形缓冲层（MMB）可以将发射转移到以1550 nm为中心的技术上有吸引力的电信C波段范围。然而，普通MMB设计的厚度限制了它们与大多数光子谐振器类型的兼容性。在这里，我们报告的MOVPE生长的一种新型的InGaAs MMB的非线性铟含量梯度分布，旨在最大限度地提高最小的层厚度内的塑性松弛。沉积在该薄膜MMB上的InAs量子点在1550 nm处的单光子发射被证明。通过纳米结构技术将其集成到靶心腔中，证明了新设计的优势。量子点/MMB结构的外延生长的进展形成了高质量的电信非经典光源作为光子量子技术的关键组成部分的制造的基础。
2021-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Large Stark Tuning of InAs/InP Quantum Dots
InAs/InP量子点是电信单光子发射的优秀来源，并且是可扩展的量子光子电路的最有前途的候选者之一。然而，每个量子点中的几何差异导致略微不同的发射波长，并且阻碍了在同一芯片上生成多个相同量子发射器的可能性。斯塔克调谐是克服这个问题的有效技术，因为它可以通过量子限制斯塔克效应控制单个量子点的发射能量。在InAs/InP量子点中实现该技术之前由于在高电场强度下的附加电荷而导致的发射能量的跳跃而被限制为小于0.8 meV的偏移。我们证明了高达5.1毫电子伏的斯塔克调谐在InAs/InP量子点的发射波长。为了消除不必要的跳跃到充电状态，我们使用薄的氧化物绝缘体，以防止载流子注入的接触，从而显着提高斯塔克效应的调谐范围。此外，量子点发射的单光子性质和窄线宽在宽范围的施加电场下被保持。使用光致发光强度测量和时间分辨寿命光谱，我们证实，这种斯塔克调谐范围是有限的载流子隧穿在高电场。这一结果是朝着在芯片上集成多个相同的量子发射器迈出的重要一步，这对于实现用于量子信息处理的复杂量子光子电路至关重要。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Magneto-optical spectroscopy of single charge-tunable InAs/GaAs quantum dots emitting at telecom wavelengths
我们报告的光学性质的单个InAs/GaAs量子点发射附近的电信O-波段，探测通过库仑阻塞和非共振光致发光光谱，在存在外部电场和磁场。我们提取的电子和空穴波函数的物理性质，包括限制能，相互作用能，波函数长度，和$g$ -因素。对于激子，我们测量永久偶极矩，极化率，抗磁系数，塞曼分裂。载流子被确定为处于强约束区。大范围的电场可调性，高达7毫电子伏，证明激子。我们观察到一个大的减少，高达一个数量级，在抗磁系数旋转时，由于独特的点形态的磁场从法拉第到福格特几何。长波长阱中点结构的基本特性的完整光谱表征为基于在电信波长发射的量子点的量子技术的适用性提供了见解。
2016-03-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electron and hole g factors in InAs/InAlGaAs self-assembled quantum dots emitting at telecom wavelengths
我们扩展的量子点（QD）的发射能量的范围，其中电子和空穴$g$因素已被测量到实际上重要的电信范围。用磁场中的法拉第旋转抽运-探测光谱研究了InP衬底上生长的InAs/$_{0.53}$自组装量子点的自旋动力学.在两个不同的频率，对应于量子点的电子和空穴的自旋进动的字段观察到的相应的$g$因素确定的明显的振荡。约为$-1.9$的电子$g$因子具有迄今为止通过光学方法测量的III-V量子点的最大负值。这个值，以及其他III-V量子点报告的$g$因子，不同于在相同的发射能量下体半导体的预期值，并且这种差异随着能量的降低而显著增加。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
InAs three quantum dots as working substance for quantum heat engine
本文以三个InAs量子点为工作物质，研究电场和Forster机制下量子奥托热机的做功与纠缠行为，并揭示纠缠与热机性能之间的复杂关系。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Designing Majorana Quasiparticles in InAsP Quantum Dots in InP Nanowires with Variational Quantum Eigenvalue Solver
本文利用百万原子计算、精确对角化和变分量子特征值求解器，在InP纳米线中的InAsP量子点中设计Majorana零能模，验证了VQE在拓扑相中模拟多体谱的有效性。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Direct observation of nanofabrication influence on the optical properties of single self-assembled InAs/GaAs quantum dots
单自组装InAs/GaAs量子点是一种很有前途的固态量子技术，它可以实现真空拉比分裂、单光子能级非线性以及产生明亮、纯净、不可分辨的单光子。对于这样的成就，纳米纤维被用于创建结构，其中量子点优先与强限制的光学模式相互作用。一个悬而未决的问题是这种纳米纤维也可能产生不利影响的程度，通过创建陷阱和表面状态，可能会引起闪烁，光谱扩散和失相。在这里，我们使用光致发光成像来定位单个InAs/GaAs量子点相对于对准标记的位置，其不确定性小于5 nm，使我们能够测量它们在制造前后的行为。我们跟踪的量子点发射线宽和光子统计作为距离的函数从蚀刻表面，并发现线宽显着加宽（高达几GHz）的蚀刻表面内的量子点几百纳米。然而，我们没有观察到由于闪烁而导致的量子点辐射效率的明显降低。原子层沉积可以稳定量子点发射的光谱扩散，并部分恢复其线宽。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Polarization Response in InAs Quantum Dots: Theoretical Correlation between Composition and Electronic Properties
III-V族生长和表面条件强烈影响自组装量子点（QD）的物理结构和所得光学性质。除了设计期望的有源光波长之外，QD的偏振响应对于光通信和量子信息科学特别感兴趣。以前的理论研究的基础上，纯InAs量子点模型未能再现实验观察到的偏振特性。在这项工作中，数百万原子模拟进行了解量子点的化学组成和偏振特性之间的相关性。一个系统的QD结构参数的分析，使我们提出了一个两层的组成模型，模仿在偏析和In-Ga混合效应。这个模型，与大多数公认的组成的调查结果一致，允许准确地拟合实验PL光谱。这里提出的量子点形态参数的详细研究作为一种工具，使用生长动力学工程的应变场内部和周围的量子点结构，允许调谐的极化响应。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Optimal excitation conditions for indistinguishable photons from quantum dots
在这封信中，我们提出了一个详细的，所有的光学研究的影响，不同的激发方案的单光子从一个单一的砷化铟量子点的不可逆性。在本研究中，我们测量了InAs量子点态的连续自发发射光子在不同激发方案和不同激发条件下的Hong-Ou-Mandel干涉，并进行了比较。
2015-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
