基于量子点的高品质单光子源和相干性质研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoujans
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单光子和纠缠光子源在量子信息领域中有着重要的作用,比如量子密钥分发、线性光学量子计算。量子点又被称为人造原子,是一种纳米结构材料,能够囚禁电子和空穴,具有分立的能级结构,可用于产生单光子和纠缠光子对。本文主要研究基于In(Ga)As/GaAs自组装半导体量子点的单光子源实现。自组装半导体量子点不仅具有优秀的光学性质,能够产生线宽接近傅里叶变化极限的不可分辨的单光子;同时,利用半导体异质结和后生长处理技术,能够调控量子点和光的相互作用强度以及控制量子点的带电状态。我们在实验上发展了共振荧光技术,并结合频率滤波,实现了高纯度高质量的确定性单光子源。二阶关联测量实验表明多光子概率只有1.2%,双光子干涉实验显示单光子的不可分辨性达到了97%,远大于带上(非共振)激发方式所获得的70%全同性的单光子。在此基础上,我们通过绝热快速通道的途径,用啁啾脉冲来激发量子点的带电激子态,实现了在低温条件下,激发态的布居数与激发功率无关,获得了鲁棒性的量子点单光子源。用此方法产生的单光子二阶关联函数小于0.3%,光子全同性优于97.9%,这种稳定的高品质的单光子源可以用于量子计算,如产生多光子纠缠态。此外,我们还在实验上系统地研究了温度对量子点相干性质的影响。要实现基于量子点体系的量子信息处理和量子通讯,保持其量子态的相干性是非常重要的,量子操控的保真度和量子干涉的对比度都依赖于量子系统在长时间内保持相干性质的能力。量子点的相干性质会受到环境声子散射的影响,导致激发态的退相干和谱线加宽。我们通过测量在不同温度下Mollow三重谱的边带线宽,发现了由于量子点和声子的相互作用导致拉比频率重整化,使得有效拉比频率-边带的劈裂与温度有关;我们还首次观测到量子点共振荧光线宽几乎不随着温度变化,此发现对于量子点在量子信息领域应用中的有着重要意义。
其他文献
热分析技术是在温度程序控制下研究物质在加热或冷却过程中发生的物理变化、化学变化、热分解过程和反应动力学等问题,广泛应用于冶金、建材、塑料、化工、涂料、食品、医药
Zn Mg O基材料具有宽的带隙调节范围(从3.37 e V到7.8 e V)、高的电子饱和漂移速度、强的抗辐射能力、匹配的单晶衬底(Zn O和Mg O)、低的缺陷密度、容易合成、无毒无害、资源
一般而言,初次干预导致了民法的产生,而再次干预导致了经济法的创制。民法和经济法都是公权的干预载体。通过这些载体国家发挥其职能,我们说民法干预和经济法干预,事实上是指以民
<正>二○一八年十一月三日,"麦家作品学术研讨会"在苏州大学本部红楼会议中心成功举办。中国作协书记处书记吴义勤,吉林省作协主席张未民,沈阳师范大学教授孟繁华,中山大学教
<正> 笋壳是毛笋加工厂的副产品,由于其中含有大量的嫩笋衣及部分笋块等,经窖贮软化后,饲喂奶牛,具有较好的适口性,经分析其营养水平相当于青贮玉米秸,是一种较为合适的青贮
采用高频等离子体化学气相沉积(PCVD)方法合成超纯石英玻璃,通过对化学反应、质量输送、穿越边界层、微粒沉积和玻璃熔融及气体解吸5个阶段的化学、物理机理的分析,提出了PCV
<正>《幼儿园教育指导纲要(试行)》中明确要求:"能从生活和游戏中感受事物的数量关系并体验到数学的重要和有趣,并能用简单的数学方法解决生活和游戏中某些简单的问题。"在幼
儒道思想是祖辈留给中华民族的瑰宝,对中国乃至世界文化各方面都产生了深远的影响。中国画也不例外,受儒道思想的影响,追求天人合一的境界,不重形似,有着突出的内在精神美。