研究目的
通过测量输入单光子的相位偏移，利用低Q值光子微柱腔中的自组装负电荷量子点展示确定性极化翻转和自旋-光子纠缠。
研究成果
该研究表明，光子与发射体之间存在至少2π/3相移的确定性相互作用，证实了其在大规模量子信息处理中的可行性。当处于共振状态时，高达80%的光子会发生π相移，具备实现高保真偏振旋转和簇态生成的潜力。未来工作应着重改进模式匹配并降低光谱抖动。
研究不足
测得的相移受到输入激光与腔体之间的模式失配、量子点光谱波动、自旋弛豫以及背景散射的限制。光谱抖动和不完美的模式匹配使得观测到的相移低于理论最大值。
1：实验设计与方法选择：
该实验将窄带宽激光耦合至法拉第磁场中的量子点微柱器件，通过调节技术克服光谱抖动，从而诱导反射光子产生相位偏移。
2：样本选择与数据来源：
采用低品质因数（Q~290）单侧微柱腔中的自组装负电荷量子点，数据采集自光子探测器。
3：实验设备与材料清单：
包括单频激光器、永磁环形磁铁、低温恒温器、物镜（数值孔径NA=0.7）、分束器、偏振分束器、雪崩光电二极管（APD）及微柱样品。
4：7）、分束器、偏振分束器、雪崩光电二极管（APD）及微柱样品。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：输入垂直偏振的相干光至微柱，将反射光子分束至调节臂和相位测量臂，以100微秒为间隔统计光子计数，测量与共振条件相关的相位偏移。
5：数据分析方法：
基于V/H偏振光子计数的下限公式计算相位偏移，通过统计分析处理泊松噪声和光谱抖动。
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single-frequency laser
Provides narrow bandwidth coherent light for input to the micropillar cavity.
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permanent ring magnet
Applies a 0.5T magnetic field in Faraday geometry to split QD spin states.
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objective lens
Focuses input laser light onto the micropillar and collects reflected photons.
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beamsplitter
50:50 BS
Splits the reflected signal into conditioning and phase measurement arms.
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polarizing beamsplitter
PBS
Analyses photon polarization in V and H bases for detection.
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avalanche photodiode
APD-1, APD-2, APD-3, APD-4
Detects photon counts in different polarization channels for data analysis.
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cryostat
4K Cryostat
Cools the sample to low temperatures for stable QD operation.
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