論文の概要: Efficient population transfer in a quantum dot exciton under phonon-induced decoherence via shortcuts to adiabaticity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23016v1
- Date: Sun, 28 Dec 2025 17:33:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.322843
- Title: Efficient population transfer in a quantum dot exciton under phonon-induced decoherence via shortcuts to adiabaticity
- Title（参考訳）: フォノン誘起脱コヒーレンス下における量子ドット励起子の短絡から断熱への効率的な集団移動
- Authors: Spyridon G. Kosionis, Sutirtha Biswas, Christina Fouseki, Dionisis Stefanatos, Emmanuel Paspalakis,
- Abstract要約: フォノンによる劣化を伴うGaAs/InGaAs量子ドットにおける断熱パルスにショートカットを適用した。
20thK以下の温度と10thps以下のパルス持続時間では、一般的に非常に優れた転送効率が得られる。
この研究は、要求に応じて単一光子生成のために量子ドットを利用する量子技術に応用されることが期待されている。
- 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: In the present study, we apply shortcut to adiabaticity pulses (time-dependent Rabi frequency and detuning) for the efficient population transfer from the ground to the exciton state in a GaAs/InGaAs quantum dot with phonon-induced dephasing. We use the time-evolving matrix product operator (TEMPO) method to propagate system in time and find that, for temperatures below $ 20 \ \text{K} $ and pulse duration up to $ 10 \ \text{ps} $, a very good transfer efficiency is obtained in general. We explain these results using a Bloch-like equation derived from a generalized Lindblad equation, which adequately describes system dynamics at lower temperatures. For higher temperatures, the transfer efficiency is significantly reduced except for subpicosecond pulses, where the shortcut Rabi frequency reduces to a delta pulse attaining a fast population inversion. The present work is expected to find application in quantum technologies which exploit quantum dots for single-photon generation on demand.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, フォノンによる劣化を伴うGaAs/InGaAs量子ドットにおいて, 地上からエキシトン状態への効率的な人口移動のために, 断熱パルス(時間依存ラビ周波数とデチューニング)にショートカットを適用した。
時間発展行列積演算子(TEMPO)法を用いて,20 ドル以下の温度と10 ドル以下のパルス持続時間では,一般に非常に優れた転送効率が得られることを示す。
これらの結果を,低温における系の力学を適切に記述した一般化リンドブラッド方程式から導出したブロッホ型方程式を用いて説明する。
高温では、サブピコ秒パルスを除いて転送効率は著しく低下し、ショートカットRabi周波数は、高速な集団反転を実現するデルタパルスに低下する。
本研究は、単一光子生成のための量子ドットをオンデマンドで利用する量子技術に応用されることが期待されている。
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