論文の概要: Tailoring solid-state single-photon sources with stimulated emissions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.09284v2
- Date: Wed, 16 Feb 2022 07:02:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 05:44:20.972330
- Title: Tailoring solid-state single-photon sources with stimulated emissions
- Title(参考訳): 励起放出による固体単一光子源の調整
- Authors: Yuming Wei, Shunfa Liu, Xueshi Li, Ying Yu, Xiangbin Su, Shulun Li,
Shangjun Xiang, Hanqing Liu, Huiming Hao, Haiqiao Ni, Siyuan Yu, Zhichuan
Niu, Jake Iles-Smith, Jin Liu and Xuehua Wang
- Abstract要約: 3レベル系に基づく単一光子源は、高い光子識別性の欠如により制限されている。
ここでは,1つのエピタキシャル量子ドット(QD)におけるラダー型3レベル系からの共振器による自然放出を,励起放出により調整する。
励振されたXX-XはX崩壊ダイナミクスを変調し、偏光単光子源特性を改善した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.654318200018726
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The coherent interaction of electromagnetic fields with solid-state two-level
systems can yield deterministic quantum light sources for photonic quantum
technologies. To date, the performance of semiconductor single-photon sources
based on three-level systems is limited mainly due to a lack of high photon
indistinguishability. Here, we tailor the cavity-enhanced spontaneous emission
from a ladder-type three-level system in a single epitaxial quantum dot (QD)
through stimulated emission. After populating the biexciton (XX) of the QD
through two-photon resonant excitation (TPE), we use another laser pulse to
selectively depopulate the XX state into an exciton (X) state with a predefined
polarization. The stimulated XX-X emission modifies the X decay dynamics and
yields improved polarized single-photon source characteristics such as a source
brightness of 0.030(2), a single-photon purity of 0.998(1), and an
indistinguishability of 0.926(4). Our method can be readily applied to existing
QD single-photon sources and expands the capabilities of three-level systems
for advanced quantum photonic functionalities.
- Abstract(参考訳): 電磁場と固体2準位系のコヒーレント相互作用は、フォトニック量子技術に対して決定論的量子光源をもたらすことができる。
これまで3レベルシステムに基づく半導体単一光子源の性能は、主に光子識別性の欠如により制限されている。
ここでは,1つのエピタキシャル量子ドット(QD)におけるラダー型3レベル系からの共振器による自然放出を,励起放出により調整する。
2光子共鳴励起(TPE)によりQDのバイエクシトン(XX)をポピュレートした後、別のレーザーパルスを用いて、XX状態を予め定義された偏極でエキシトン(X)状態に選択的に分解する。
励起されたxx-x放出はx減衰ダイナミクスを修飾し、0.030(2)の光源輝度、0.998(1)の単一光子純度、0.926(4)の識別性などの偏光単光子源特性を改善する。
提案手法は, 既存のQD単一光子源に容易に適用でき, 高度な量子フォトニック機能のための3レベルシステムの能力を拡張できる。
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