論文の概要: Probing the dynamics and coherence of a semiconductor hole spin via acoustic phonon-assisted excitation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.05981v1
• Date: Wed, 13 Jul 2022 06:27:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-05 06:57:51.030590
• Title: Probing the dynamics and coherence of a semiconductor hole spin via acoustic phonon-assisted excitation
• Title（参考訳）: 音響フォノンアシスト励起による半導体ホールスピンのダイナミクスとコヒーレンス
• Authors: N. Coste, M. Gundin, D. Fioretto, S. E. Thomas, C. Millet, E. Medhi, M. Gundin, N. Somaschi, M. Morassi, M. Pont, A. Lemaitre, N. Belabas, O. Krebs, L. Lanco, and P. Senellart
• Abstract要約: 音響フォノンアシスト励起は偏光選択光遷移を利用して単一スピン状態の初期化と測定を行うことを示す。 スピン状態検出忠実度は光選択規則により9,4.7 pm 0.2 %、スピンコヒーレンス時間は20pm5$nsである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spins in semiconductor quantum dots are promising local quantum memories to generate polarization-encoded photonic cluster states, as proposed in the pioneering Rudolph-Lindner scheme [1]. However, harnessing the polarization degree of freedom of the optical transitions is hindered by resonant excitation schemes that are widely used to obtain high photon indistinguishability. Here we show that acoustic phonon-assisted excitation, a scheme that preserves high indistinguishability, also allows to fully exploit the polarization selective optical transitions to initialise and measure single spin states. We access the coherence of hole spin systems in a low transverse magnetic field and directly monitor the spin Larmor precession both during the radiative emission process of an excited state or in the quantum dot ground state. We report a spin state detection fidelity of $94.7 \pm 0.2 \%$ granted by the optical selection rules and a $20\pm5$~ns hole spin coherence time, demonstrating the potential of this scheme and system to generate linear cluster states with a dozen of photons
• Abstract（参考訳）: 半導体量子ドットのスピンは、ルードルフ・リンドナースキーム[1]で提案されているように、偏光符号化されたフォトニッククラスター状態を生成するために局所量子メモリを約束している。 しかし、光転移の自由度の自由度を利用するには、高光子不明瞭性を得るために広く用いられる共鳴励起スキームが妨げられる。 ここでは、高い識別性を維持するための音響フォノンアシスト励起が、偏光選択光学遷移をフル活用して単一スピン状態の初期化と測定を可能にすることを示す。 我々は、低横磁場におけるホールスピン系のコヒーレンスにアクセスし、励起状態の放射放出過程と量子ドット基底状態の両方において、スピンラーモアの収差を直接監視する。 我々は、光選択規則によって与えられるスピン状態検出忠実度9,4.7 \pm 0.2 \%$ と20\pm5$~ns ホールスピンコヒーレンスタイムを報告し、このスキームと12個の光子で線形クラスター状態を生成するシステムの可能性を示した。

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