Fugu-MT 論文翻訳(概要): Temperature dependence of the single photon source efficiency based on QD-cQED

論文の概要: Temperature dependence of the single photon source efficiency based on QD-cQED

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.01066v1
Date: Sun, 3 Apr 2022 12:56:38 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-02-19 15:59:35.487262
Title: Temperature dependence of the single photon source efficiency based on QD-cQED
Title（参考訳）: QD-cQEDに基づく単一光子源効率の温度依存性
Authors: Sarbast W. Abdulqadir, Hawri O. Majeed, Nzar Rauf Abdullah
Abstract要約: 量子ドットQDからなるフォトニック回路を,室温まで幅広い温度で光子空洞に結合する。このようなシステムのキーコンポーネントは、Cavity Quantum Electrodynamics, cQEDに基づくPurcell-enhanced single-photon sourceの形で提示される。
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: We study a photonic circuit consisting of a quantum dot, QD, coupled to a photon cavity over a wide range of temperature up to room temperature. A key component of such a system is presented here in the form of a Purcell-enhanced single-photon source based on Cavity Quantum Electrodynamics, cQED. We use a real set of pure dephasing data extracted from experimental measurements of InGaAs QD to calculate the effective QD-cavity coupling strength, the Purcell factor, and the single photon efficiency emerged from the QD-cavity system in the cases without and with detuning. In the non-detuned system, the effective coupling strength between the QD and the resonator decreases with increasing temperature, results in a decrease in efficiency. However, when the temperature of the QD-cavity system increases under Purcell effect conditions, the detuned QD-cavity system induces spontaneous emission rate enhancement. As a result, we found that the increase in efficiency can be obtained under a certain condition, when the maximum effective coupling strength and the Purcell factor are related to the spontaneous emission and the pure dephasing rates. Additionally, the influences of the pumping mechanism on the efficiency of the QD-system were examined and showed that the pumping process can be used to further increase in efficiency. Our results can be advantageous for advanced quantum optics applications once temperature is taken into account.
Abstract（参考訳）: 量子ドットqdと光子キャビティを室温まで幅広い温度で結合したフォトニック回路について検討した。このようなシステムのキーコンポーネントは、Cavity Quantum Electrodynamics, cQEDに基づくPurcell-enhanced single-photon sourceの形で提示される。本研究では,InGaAs QDの実験値から抽出した実測値を用いて,QD-キャビティ結合強度,Purcell Factor,およびQD-キャビティ系から出現した単一光子効率の計算を行った。非調波系では、温度が上昇するにつれてqdと共振器の効果的な結合強度が低下し、効率が低下する。しかし, パーセル効果条件下でQDキャビティ系の温度が上昇すると, 劣化したQDキャビティ系は自然放出率の増大を引き起こす。その結果,最大有効結合強度とパーセル係数が自発的放出と純粋消耗率に関係している場合,一定の条件下で効率の向上が得られることがわかった。さらに, ポンプ機構がQDシステムの効率に及ぼす影響を調べた結果, ポンプ処理が効率の向上に有効であることが確認された。この結果は温度を考慮した先進的な量子光学応用に有利である。

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