論文の概要: Deterministic photon storage and readout in a semimagnetic quantum-dot--cavity system doped with a single Mn ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07576v2
• Date: Wed, 9 Feb 2022 11:13:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 12:10:24.204628
• Title: Deterministic photon storage and readout in a semimagnetic quantum-dot--cavity system doped with a single Mn ion
• Title（参考訳）: Mnイオンをドープした半磁性量子ドットキャビティ系における決定論的光子貯蔵と読み出し
• Authors: M. Cosacchi, T. Seidelmann, A. Mielnik-Pyszczorski, M. Neumann, T. K. Bracht, M. Cygorek, A. Vagov, D. E. Reiter, V. M. Axt
• Abstract要約: 本研究では,単一Mn原子を空洞内にドープした量子ドットからなる単一光子バッファリングデバイスを提案する。 本稿では,ドットの励起として単一空洞光子を格納する方法を提案する。 その結果、明るい励起子の寿命より約2桁長く光子を停止する可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Light trapping is a crucial mechanism for synchronization in optical communication. Especially on the level of single photons, control of the exact emission time is desirable. In this paper, we theoretically propose a single-photon buffering device composed of a quantum dot doped with a single Mn atom in a cavity. We present a method to detain a single cavity photon as an excitation of the dot. The storage scheme is based on bright to dark exciton conversion performed with an off-resonant external optical field and mediated via a spin-flip with the magnetic ion. The induced Stark shift brings both exciton states to resonance and results in an excitation transfer to the optically inactive one. The stored photon can be read out on demand in the same manner by repopulating the bright state, which has a short lifetime. Our results indicate the possibility to suspend a photon for almost two orders of magnitude longer than the lifetime of the bright exciton.
• Abstract（参考訳）: 光トラップは光通信における同期の重要なメカニズムである。 特に単一光子のレベルにおいては、正確な発光時間の制御が望ましい。 本稿では,1つのMn原子を空洞にドープした量子ドットからなる単一光子バッファリングデバイスを理論的に提案する。 本稿では,ドットの励起として単一空洞光子を格納する方法を提案する。 保存方式は、オフ共振外部の光学場によって行われる明るく暗い励起子変換に基づいており、磁気イオンによるスピンフリップを介して媒介される。 誘導されたスタークシフトは、両方の励起子状態が共鳴し、光学的に不活性な状態への励起転移をもたらす。 保存された光子は、寿命が短い明るい状態を再ポピュレーションすることで、同じ方法でオンデマンドで読み出すことができる。 その結果、明るい励起子の寿命よりも約2桁長い光子を懸濁させる可能性が示唆された。

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