研究目的
研究外延生长半导体量子点中双向提取单光子的干涉现象。
研究成果
该研究展示了从外延生长的InAlAs量子点(夹在单模光纤之间)中提取单光子,证实了光子反聚束行为并测量了一阶自相关函数。结果表明,QDinF结构能自然形成双轨光子量子比特,显示出在量子信息协议中的重大潜力。
研究不足
该研究受限于量子点较短的退相位时间T2,这是由环境过剩电荷的波动所致。由于光学耦合不平衡和偏振失配,干涉条纹的可见度低于理想值。
1:实验设计与方法选择:
该研究采用外延生长的In0.8Al0.2As量子点(QDs)夹在单模光纤(SMFs)之间来展示单光子干涉。通过将两个输出端引入2×2光纤耦合器形成马赫-曾德尔干涉仪,用于一阶光子关联测量。
2:8Al2As量子点(QDs)夹在单模光纤(SMFs)之间来展示单光子干涉。通过将两个输出端引入2×2光纤耦合器形成马赫-曾德尔干涉仪,用于一阶光子关联测量。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:量子点生长在非掺杂GaAs(001)衬底上600纳米厚的Al0.35Ga0.65As势垒层上。通过化学蚀刻去除GaAs衬底和800纳米厚的Al0.8Ga0.2As,所得发射层夹在两个FC/PC单模光纤跳线之间。
3:35Ga65As势垒层上。通过化学蚀刻去除GaAs衬底和800纳米厚的Al8Ga2As,所得发射层夹在两个FC/PC单模光纤跳线之间。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括光纤尾纤637纳米激光二极管、带通滤波器、二向色光束组合器、单色仪、硅电荷耦合器件、单光子计数??椋⊿PCMs)、时间-幅度转换器(TAC)板和2×2光纤耦合器。
4:实验步骤与操作流程:
将量子点光纤(QDinF)器件置于4.2K的液氦4储槽中。在势垒激发下记录光致发光(PL)光谱,并进行二阶光子关联测量以确认单光子特性。在单光子发射条件下,对单模光纤两个输出端进行一阶自相关测量。
5:2K的液氦4储槽中。在势垒激发下记录光致发光(PL)光谱,并进行二阶光子关联测量以确认单光子特性。在单光子发射条件下,对单模光纤两个输出端进行一阶自相关测量。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:使用时间-幅度转换分析二阶光子关联测量数据,采用干涉条纹分析一阶关联测量数据。
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