論文の概要: Droplet Epitaxy of Semiconductor Nanostructures for Quantum Photonic
Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.15083v1
- Date: Sun, 28 Mar 2021 08:55:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-06 08:11:29.891359
- Title: Droplet Epitaxy of Semiconductor Nanostructures for Quantum Photonic
Devices
- Title（参考訳）: 量子フォトニックデバイス用半導体ナノ構造の液滴エピタキシー
- Authors: Massimo Gurioli, Zhiming Wang, Armando Rastelli, Takashi Kuroda,
Stefano Sanguinetti
- Abstract要約: 鍵となる構成要素は光源であり、単一の光子対または絡み合った光子対を提供することができる。
半導体量子ドットは、小型チップで他のフォトニックおよび電子部品と統合できるため、非常に魅力的である。
強い絡み合った光子対の生成と良好な光子の不識別性に関する最近の報告は、DEとLDEのQDが従来のSK InGaAs QDを量子エミッタとして補完する(時には上回る)ことを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0439136407307046
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The long dreamed quantum internet would consist of a network of quantum nodes
(solid-state or atomic systems) linked by flying qubits, naturally based on
photons, travelling over long distances at the speed of light, with negligible
decoherence. A key component is a light source, able to provide single or
entangled photon pairs. Among the different platforms, semiconductor quantum
dots are very attractive, as they can be integrated with other photonic and
electronic components in miniaturized chips. In the early 1990s two approaches
were developed to synthetize self-assembled epitaxial semiconductor quantum
dots (QDs), or artificial atoms, namely the Stranski-Krastanov (SK) and the
droplet epitaxy (DE) method. Because of its robustness and simplicity, the SK
method became the workhorse to achieve several breakthroughs in both
fundamental and technological areas. The need for specific emission wavelengths
or structural and optical properties has nevertheless motivated further
research on the DE method and its more recent development, the
local-droplet-etching (LDE), as complementary routes to obtain high quality
semiconductor nanostructures. The recent reports on the generation of highly
entangled photon pairs, combined with good photon indistinguishability, suggest
that DE and LDE QDs may complement (and sometime even outperform) conventional
SK InGaAs QDs as quantum emitters. We present here a critical survey of the
state of the art of DE and LDE, highlighting the advantages and weaknesses, the
obtained achievements and the still open challenges, in view of applications in
quantum communication and technology.
- Abstract（参考訳）: 長い夢の量子インターネットは、空飛ぶ量子ビットで繋がる量子ノード(固体または原子系)のネットワークで構成され、自然に光子に基づいて、光速で長距離を移動し、不可解なデコヒーレンスを持つ。
鍵となるコンポーネントは光源であり、単一または絡み合った光子対を提供できる。
異なるプラットフォームの中で、半導体量子ドットは、小型チップで他のフォトニックおよび電子部品と統合できるため、非常に魅力的である。
1990年代初頭、自己集合型エピタキシャル半導体量子ドット(QD)または人工原子、すなわちStranski-Krastanov(SK)とDroplet Epitaxy(DE)の2つのアプローチが開発された。
その頑丈さと単純さのため、SK法は基本分野と技術分野の両方でいくつかのブレークスルーを達成するための作業場となった。
特定の発光波長や構造的および光学的性質の必要性は、それにもかかわらず、高品質な半導体ナノ構造を得るための補完的経路として、de法とその最近の開発である局所ドロップレットエッチング(lde)に関するさらなる研究の動機となっている。
強い絡み合った光子対の生成と良好な光子の不識別性に関する最近の報告は、DEおよびLDE QDsが従来のSK InGaAs QDsを量子エミッタとして補完する(時には上回る)ことを示唆している。
本稿では,de と lde の現状に関する批判的調査を行い,量子通信と技術応用の観点から,その利点と弱点,得られた成果,未解決の課題について述べる。
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