論文の概要: Low-Noise GaAs Quantum Dots for Quantum Photonics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.00023v2
- Date: Thu, 24 Sep 2020 10:57:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 07:44:20.738296
- Title: Low-Noise GaAs Quantum Dots for Quantum Photonics
- Title（参考訳）: 量子フォトニクスのための低雑音GaAs量子ドット
- Authors: Liang Zhai, Matthias C. L\"obl, Giang N. Nguyen, Julian Ritzmann,
Alisa Javadi, Clemens Spinnler, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, and Richard J.
Warburton
- Abstract要約: AlGaAsのGaAs量子ドットはルビジウムベースの光子メモリと周波数で一致する。
我々の研究は、スペクトルの赤い部分に近い低ノイズ量子フォトニクスのための材料プラットフォームを確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45507178426690204
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum dots are both excellent single-photon sources and hosts for single
spins. This combination enables the deterministic generation of Raman-photons
-- bandwidth-matched to an atomic quantum-memory -- and the generation of
photon cluster states, a resource in quantum communication and
measurement-based quantum computing. GaAs quantum dots in AlGaAs can be matched
in frequency to a rubidium-based photon memory, and have potentially improved
electron spin coherence compared to the widely used InGaAs quantum dots.
However, their charge stability and optical linewidths are typically much worse
than for their InGaAs counterparts. Here, we embed GaAs quantum dots into an
$n$-$i$-$p$-diode specially designed for low-temperature operation. We
demonstrate ultra-low noise behaviour: charge control via Coulomb blockade,
close-to lifetime-limited linewidths, and no blinking. We observe high-fidelity
optical electron-spin initialisation and long electron-spin lifetimes for these
quantum dots. Our work establishes a materials platform for low-noise quantum
photonics close to the red part of the spectrum.
- Abstract（参考訳）: 量子ドットは優れた単一光子源であり、単一のスピンのホストである。
この組み合わせにより、原子量子メモリに整合した帯域幅を持つラマン光子の決定論的生成と、量子通信と測定ベースの量子コンピューティングのリソースである光子クラスター状態の生成が可能になる。
AlGaAsのGaAs量子ドットはルビジウムベースの光子メモリと周波数で一致し、広く使われているInGaAs量子ドットと比較して電子スピンコヒーレンスが向上する可能性がある。
しかし、電荷安定性と光線幅は通常、InGaAsのそれよりもはるかに悪い。
ここでは、低温動作用に特別に設計されたGaAs量子ドットを$n$-$i$-$p$-diodeに埋め込む。
超低騒音の挙動を示す:クーロン封鎖による電荷制御、寿命制限線幅の近接、点滅なし。
我々はこれらの量子ドットに対する高忠実光電子スピン初期化と長い電子スピン寿命を観察する。
我々の研究は、スペクトルの赤色に近い低ノイズ量子フォトニクスのための材料プラットフォームを確立する。
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