論文の概要: Stark Tuning and Charge State Control in Individual Telecom C-Band Quantum Dots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.07951v1
- Date: Mon, 09 Jun 2025 17:16:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-10 16:33:11.074758
- Title: Stark Tuning and Charge State Control in Individual Telecom C-Band Quantum Dots
- Title（参考訳）: 個別通信用Cバンド量子ドットのスタークチューニングと電荷状態制御
- Authors: N. J. Martin, A. J. Brash, A. Tomlinson, E. M. Sala, E. O. Mills, C. L. Phillips, R. Dost, L. Hallacy, P. Millington-Hotze, D. Hallett, K. A. O'Flaherty, J. Heffernan, M. S. Skolnick, A. M Fox, L. R. Wilson,
- Abstract要約: 通信波長量子ドット(QD)は、既存の光ファイバーインフラストラクチャと互換性のある決定論的単一光子を生成するための有望なソリューションとして浮上している。
本稿では,通信Cバンド内で動作する個別InAs/InPQDのStarkチューニングとチャージ状態制御の初例を示す。
これらの進歩により、QDはキャビティモードやエミッターなどの他のシステムと共振し、スケーラブルでファイバー互換の量子フォトニクスデバイスへの重要な一歩となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Telecom-wavelength quantum dots (QDs) are emerging as a promising solution for generating deterministic single-photons compatible with existing fiber-optic infrastructure. Emission in the low-loss C-band minimizes transmission losses, making them ideal for long-distance quantum communication. In this work, we present the first demonstration of both Stark tuning and charge state control of individual InAs/InP QDs operating within the telecom C-band. These QDs are grown by droplet epitaxy and embedded in a InP-based $n^{++}$--$i$--$n^{+}$ heterostructure, fabricated using MOVPE. The gated architecture enables the tuning of emission energy via the quantum confined Stark effect, with a tuning range exceeding 2.4 nm. It also allows for control over the QD charge occupancy, enabling access to multiple discrete excitonic states. Electrical tuning of the fine-structure splitting is further demonstrated, opening a route to entangled photon pair generation at telecom wavelengths. The single-photon character is confirmed via second-order correlation measurements. These advances enable QDs to be tuned into resonance with other systems, such as cavity modes and emitters, marking a critical step toward scalable, fiber-compatible quantum photonic devices.
- Abstract（参考訳）: 通信波長量子ドット(QD)は、既存の光ファイバーインフラストラクチャと互換性のある決定論的単一光子を生成するための有望なソリューションとして浮上している。
低損失Cバンドの発光は伝送損失を最小限に抑え、長距離量子通信に最適である。
本稿では,通信Cバンド内で動作する個別InAs/InPQDのStarkチューニングとチャージ状態制御の初披露を行う。
これらのQDは液滴エピタキシーによって成長し、MOVPEを用いて作製されたInPベースの$n^{++}$--$i$--$n^{+}$ヘテロ構造に埋め込まれる。
ゲートアーキテクチャにより、量子閉じ込められたスターク効果による発光エネルギーのチューニングが可能となり、チューニング範囲は2.4nmを超える。
また、QD電荷占有の制御を可能にし、複数の離散励起状態へのアクセスを可能にする。
微細構造分割の電気的チューニングがさらに実証され、テレコム波長で束縛された光子対生成への経路が開かれた。
単光子文字は2次相関測定により確認される。
これらの進歩により、QDはキャビティモードやエミッタといった他のシステムと共振するように調整され、スケーラブルでファイバー互換の量子フォトニクスデバイスへの重要な一歩となる。
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