論文の概要: Probing fluctuations in photon emission statistics of spin injected quantum dots with time dependent electronic excitation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.40593v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 17:49:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-02 06:30:11.887195
- Title: Probing fluctuations in photon emission statistics of spin injected quantum dots with time dependent electronic excitation
- Title（参考訳）: 時間依存電子励起によるスピン注入量子ドットの光子放射統計のゆらぎ
- Abstract要約: InGaAs/GaAs量子ドットの電気的にスピン注入されたアンサンブルは、円偏光単一光子を放出する。
磁気異方性を持つ強磁性CoFeBスピン注入層とMgOトンネルバリアが組み合わされ、量子ドット活性領域へのスピン偏極電子注入が可能となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.394335207860972
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Electrically spin-injected ensembles of InGaAs/GaAs quantum dots emit circularly polarized single photons, with the emission helicity determined by the spin polarization of the injected electrons. A ferromagnetic CoFeB spin-injection layer with perpendicular magnetic anisotropy, combined with an MgO tunnel barrier, enables spin-polarized electron injection into the quantum-dot active region, resulting in circularly polarized photon emission at zero applied magnetic field. These devices realize direct spin-charge-photon conversion in an electrically driven, microelectronics-compatible quantum light source that operates without an external pump laser. Using an extended Hanbury Brown-Twiss interferometer with four detectors and time-tagged readout, we measure time-resolved photon-number statistics that resolve up to $|2\rangle$ Fock states within a single excitation cycle. While single-photon ($n=|1\rangle$) emission tracks the electrical excitation pulse as expected, the two-photon ($n=|2\rangle$) statistics exhibit pronounced fluctuations at multiple temporal positions within the pulse. These fluctuations vanish upon demagnetization of the spin-injection layer, establishing a direct link between the multi-photon emission dynamics and the spin polarization of the injected carriers. The observations indicate that spin injection controls not only the helicity of the emitted photons but also higher-order temporal correlations of the emission. The behavior is phenomenologically captured by inserting both a variable excitation mechanism and a set of multi-emitter collapse operators within a stochastic wave function evolution. The platform thus opens a route to electrically driven, spin-controlled single and multi-photon Fock-state sources and provides a testbed for spin-conditioned multi-emitter dynamics in solid-state quantum light sources.
- Abstract（参考訳）: InGaAs/GaAs量子ドットの電気的にスピン注入されたアンサンブルは円偏光単一光子を放出し、電子のスピン偏光によって放射ヘリシティが決定される。
垂直磁気異方性を持つ強磁性CoFeBスピン注入層とMgOトンネル障壁が組み合わされ、量子ドット活性領域へのスピン偏極電子注入が可能となり、無印加磁場での円偏光子放出が生じる。
これらのデバイスは、外部ポンプレーザーを使わずに動作する電気駆動のマイクロエレクトロニクス互換の量子光源において、直接スピンチャージ光子変換を実現する。
ハンベリー・ブラウン・ツイツ干渉計を4つの検出器とタイムタグの読み出しで拡張し、1回の励起サイクルで最大$|2\rangle$ Fock状態の時間分解光子数統計を計測する。
単光子(n=|1\rangle$)の放出は期待通りに電気的励起パルスを追跡するが、2光子(n=|2\rangle$)の統計はパルス内の複数の時間的位置で顕著な変動を示す。
これらのゆらぎはスピン注入層の非磁性化によって消失し、多光子放出ダイナミクスと誘導キャリアのスピン偏極との直接リンクを確立する。
この観察は、スピン注入が放出された光子のヘリシティだけでなく、放出の高次時間相関も制御していることを示している。
この挙動は、確率波動関数の進化の中で、可変励起機構と多重エミッタ崩壊作用素のセットを挿入することにより、現象学的に捉えられる。
このプラットフォームは、電気的に駆動され、スピン制御された単光子および多光子フォック状態の光源への経路を開き、固体量子光源におけるスピン条件の多重エミッターダイナミクスのテストベッドを提供する。
関連論文リスト
- Spin-to-polarization mapping with a coherent quantum dot-cavity receiver [0.0]
低ノイズ帯電量子ドット-マイクロピラーキャビティデバイスに存在するスピン誘起Kerr回転を利用して、このようなシグネチャの実験的なシグネチャを示す。
我々の研究は、スピンと散乱光子の偏光の間の1対1マッピングを利用する決定論的論理ゲートへの道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-09-03T14:27:33Z) - Investigating Spectral Dynamics and Spin Signatures of a Mechanically Isolated Quantum Emitter in hBN [70.39382957795658]
六方晶窒化ホウ素の機械的に単離された欠陥中心は、コヒーレントな量子エミッタを約束している。
我々は、コプラナー導波路上に集積されたhBN中の単一の機械的に分離された量子エミッタについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-16T13:24:11Z) - Magnetically assisted spin-resolved electron diffraction: Coherent control of spin population and spatial filtering [0.0]
自己一貫性を持つマクスウェル・パウリ・フレームワークは、磁場の存在下でナノ粒子からのスピン分解電子回折を研究するために開発された。
数値シミュレーションにより、電子確率電流によって生じる固有磁場は、測定可能なスピン混合を誘導するには、桁違いに弱すぎることが示されている。
提案手法は、スピン分解自由電子ビームの空間的可変分離を可能にし、コヒーレントスピン回転、制御、干渉計のための全磁性経路を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-17T14:43:01Z) - On-Chip Laser-Driven Free-Electron Spin Polarizer [0.21697444224751963]
スピン偏光電子ビーム源は、ナノスケールでのスピン依存的な電気および磁気効果の研究を可能にする。
レーザ駆動ナノフォトニクス場による集積フォトニクスチップ上でスピン偏極電子の生成法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-23T23:56:28Z) - Measurement-induced back-action in a QD-based coherent spin-photon interface [0.0]
偏光符号化されたスピン光子インタフェースは、光子受信機として用いられる定常ノードの開発に有望な候補となる。
本稿では,半導体量子ドット内の電子スピンのダイナミクスを観察できる時間分解トモグラフィー手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-30T21:15:11Z) - Single quantum emitters with spin ground states based on Cl bound
excitons in ZnSe [55.41644538483948]
InSeにおけるCl不純物に基づく電子スピン量子ビットを持つ新しいタイプの単一光子エミッタを示す。
その結果, 単一Cl不純物はフォトニック界面を有する単一光子源として好適であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-11T04:29:21Z) - Rapidly enhanced spin polarization injection in an optically pumped spin
ratchet [49.1301457567913]
高速分極可能な電子を利用してスピン注入速度を向上する戦略について報告する。
ダイヤモンド中の13C原子核に偏極を注入する窒素空孔中心電子のモデル系でこれを実証する。
スピンラチェット偏光伝達機構により、スピン注入速度を2桁以上向上させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-14T08:23:10Z) - Direct high resolution resonant Raman scattering measurements of InAs
quantum dot dynamic nuclear spin polarization states [0.0]
電子スピン分裂とそれに伴う核オーバーハウザー(OH)の直接測定について報告する。
観測された2次元写像は、励起周波数に非線形に依存するOH場を明らかにする。
磁場の大きさは400 mTで、100以下の核スピン感度で測定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-26T11:41:23Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z) - Entanglement robustness to excitonic spin precession in a quantum dot [43.55994393060723]
半導体量子ドット(英: semiconductor quantum dot、QD)は、偏光束縛光子対を生成するための魅力的な資源である。
励起微細構造分割(FSS)の異なるQD群における励起スピン沈着(フリップフロップ)について検討する。
この結果から,コヒーレントプロセスは,システムの固有状態を変化させつつも,QDの絡み合いが影響を受けないことが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T13:50:51Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。