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确定性纠缠光源在量子信息技术中有重要的应用。在传统的实验方案中,它们一般是通过非线性参量下转换过程实现的。但是这种纠缠光源不是确定性的,有很小的概率产生冗余的多光子纠缠,并且在每个脉冲中光子对的有和无完全是随机的。为了克服这一困难,人们提出了基于量子点双激子级联跃迁产生确定性的纠缠光子对。这种纠缠光源的优势在于它每次可以确定性地产生一对纠缠光子对。但实现这种量子点纠缠光源的最大困难是,在级联过程中单激子的两个偏振态的能量不是简并的,存在一个能量差,被称为精细结构劈裂。精细结构劈裂的存在会破坏光子的纠缠性,所以在实验上很难实现量子点纠缠光源。在过去的十多年中,对量子点的精细结构的调控研究受到了广泛关注。本论文主要讨论外应力对量子点精细结构劈裂的调控。 本文包含的主要工作如下: 1.发展了有限温度经验赝势方法研究温度对量子点光学性质的影响:温度对量子点的光学性质影响很大,比如它会使得量子点的发光位置红移。在我们的方法中温度对经验赝势的影响主要是通过Debye-Waller因子引入的。通过拟合体材料高对称点的有效质量,能隙以及它们的能带随着温度的变化关系,我们确定了有限温度经验赝势理论中的相关参数。利用该方法我们计算了量子点发光能量和温度的关系,与实验结果吻合很好。我们发现量子点的精细结构劈裂不随温度显著变化。 2.应力对量子点精细结构的调控:量子点的精细结构劈裂可以通过外力调控。我们讨论了单轴应力和组合应力对量子点精细结构劈裂的影响。我们证明利用组合的两个单轴应力,量子点的精细结构劈裂可以被调节到接近零,从而可以在实现纠缠光源。该方案已经被很多实验验证。 3.应力调控量子点物理性质的模型理论:我们利用Bir-Pikus方法讨论了应力对量子点精细结构劈裂的影响,并且解析推导了精细结构,激子偏振角等在外应力下的行为。该方法得到的结果和经验赝势方法得到的结果在数量级上是一致的。利用该方法,我们可以深入理解应力对量子点精细结构影响的微观机制。 4.波长可调的纠缠光源:尽管量子点可以作为理想的纠缠光源,而且也已经在实验上获得了验证,但是量子点的差异很大,不同的量子点的发光能量完全不同,无法实现不同量子点之间的纠缠。我们证明了利用三个独立应力,不仅可以完全消除其精细结构劈裂,而且可以调节其波长,为实现可扩展的量子点纠缠光源打下了基础。