論文の概要: Cavity quantum electrodynamics with single perovskite quantum dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20411v1
- Date: Wed, 26 Mar 2025 10:40:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-27 16:24:59.595329
- Title: Cavity quantum electrodynamics with single perovskite quantum dots
- Title（参考訳）: 単一ペロブスカイト量子ドットを用いたキャビティ量子電磁力学
- Authors: Zakaria Said, Marina Cagnon Trouche, Antoine Borel, Mohamed-Raouf Amara, Jakob Reichel, Christophe Voisin, Carole Diederichs, Yannick Chassagneux,
- Abstract要約: 我々は,個々のCsPbBr$_3$ペロブスカイト量子ドットを,可変で高品質な,低モードの体積繊維をベースとしたFabry-P'erotマイクロキャビティに決定論的かつ可逆的に結合することを示す。
量子ドット放出と共鳴してキャビティモードを調整することにより、単一光子放出率の最大2倍の増大を観測する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum emitters of single indistinguishable photons play a key role in quantum technologies. Among condensed matter systems, colloidal perovskite quantum dots have emerged as promising candidates, exhibiting high-purity single photon emission at room temperature and two-photon interference visibilities up to 0.5 at cryogenic temperatures. Achieving deterministic coupling of individual perovskite quantum dots to photonic structures is now a critical step towards harnessing cavity quantum electrodynamics (cQED) effects, such as the Purcell effect, to enhance single photon emission rate and indistinguishability. Here, we demonstrate the deterministic and reversible coupling of individual CsPbBr$_{3}$ perovskite quantum dots to a tunable, high-quality factor, low mode volume fiber-based Fabry-P\'erot microcavity at 10~\si{\kelvin}. By spatially and spectrally tuning the cavity mode in resonance with the quantum dot emission, we observe up to a twofold increase in single photon emission rates. We build on the original multiplet excitonic fine structure to assess the vacuum Rabi coupling strength ($g \simeq$ 40~\si{\micro eV}) from the shaping of the spectral profile of the emission upon increasing the electromagnetic confinement. This approach also made it possible to delineate the contributions of spectral diffusion and pure dephasing to the total linewidth of emission, paving the way to a fully optimized control of the emission properties of cavity coupled perovskite quantum dots.
- Abstract（参考訳）: 単一の区別不可能な光子の量子放出は、量子技術において重要な役割を果たす。
凝縮物質系では、コロイドのペロブスカイト量子ドットが有望な候補として現れ、室温では高純度の単一光子放射、低温では最大0.5光子干渉振動を示す。
個々のペロブスカイト量子ドットをフォトニック構造に決定論的に結合させることは、パーセル効果のような空洞量子力学(cQED)効果を利用して、単一光子放出率と不明瞭性を高めるための重要なステップである。
ここでは、個々のCsPbBr$_{3}$ペロブスカイト量子ドットを、調整可能で高品質な、低モードの体積繊維ベースのFabry-P\erotマイクロキャビティに10~\si{\kelvin}で結合させることを実証する。
量子ドット放射と共鳴して空洞モードを空間的にスペクトル的に調整することにより、単一光子放出率の最大2倍の増大を観測する。
我々は、電磁閉じ込めの増加に伴う放射のスペクトルプロファイルの形成から真空ラビ結合強度(g \simeq$ 40~\si{\micro eV})を評価するために、もともとの多重電子励起構造を構築した。
このアプローチはまた、スペクトル拡散と純粋なデフォーカスの寄与を放出の総線幅に反映させ、キャビティ結合ペロブスカイト量子ドットの放出特性を完全に最適化する道を開いた。
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