論文の概要: One-dimensional photonic wire as a single-photon source: Implications of cavity QED to a phonon bath of reduced dimensionality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.14462v2
• Date: Wed, 9 Oct 2024 11:40:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-08 19:38:31.772339
• Title: One-dimensional photonic wire as a single-photon source: Implications of cavity QED to a phonon bath of reduced dimensionality
• Title（参考訳）: 単一光子源としての1次元フォトニックワイヤ:次元が減少するフォノン浴における空洞QEDの影響
• Authors: José Ferreira Neto, Matias Bundgaard-Nielsen, Niels Gregersen, Luca Vannucci,
• Abstract要約: 本研究では、均質円筒ナノワイヤの1次元系に置かれた量子ドットに対するフォノン誘起デコヒーレンスについて検討する。 ポーラロン法では, 1D純脱落速度の解析式が導出され, バルクに比べて純脱落速度が低下する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: While the semiconductor quantum dot placed in a solid-state material allows for deterministic emission of single photons, the photon indistinguishability is strongly influenced by the intrinsic coupling to lattice vibrations, phonons, of the solid-state environment. This work investigates the phonon-induced decoherence for a quantum dot placed in the one-dimensional system of a homogeneous cylindrical nanowire. Such a structure supports multiple longitudinal phonon branches, and we consider both a linear and a quadratic coupling of the emitter to these modes. Under a polaron approach, we initially derive an analytical expression for the 1D pure dephasing rate, which leads to a reduced pure dephasing rate compared with bulk. By implementing these results into a full cavity quantum electrodynamic model, we demonstrate that multimode coupling is necessary to correctly predict the indistinguishability in a 1D system, which may otherwise be significantly underestimated.
• Abstract（参考訳）: 固体材料に配置された半導体量子ドットは単一光子の決定論的放出を可能にするが、光子不明瞭性は固体環境の格子振動、フォノンとの固有結合に強く影響される。 本研究では、均質円筒ナノワイヤの1次元系に置かれた量子ドットに対するフォノン誘起デコヒーレンスについて検討する。 このような構造は複数の長手フォノン分岐をサポートし、これらのモードに対するエミッタの線形結合と二次結合の両方を考える。 ポーラロン法では,まず1D純脱落率の解析式を導出し,バルクに比べて純脱落率を低下させる。 これらの結果を完全な空洞量子電磁力学モデルに実装することにより、1次元系の不明瞭性を正確に予測するためには、多重モード結合が必要であり、そうでなければかなり過小評価される可能性があることを実証する。

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