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量子点研究新进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-05-24 浏览次数:263


光量子技术为实现量子通讯技术、量子模拟、量子信息处理等提供一种可靠方法,目前人们成功使用20个单光子实现了玻色子取样,能够在数百公里进行量子密匙分发。实现这种复杂性的光量子技术需要构建包括多光子源、多个光子计数器、大量可辨别的单光子的体系。


半导体量子点具有较高的亮度和快速产生相干单光子的能力,但是阻碍半导体量子点实现光量子技术体系的问题在于不同量子点产生的单光子之间量子相干作用或者量子干涉作用非常弱。


有鉴于此,巴塞尔大学Liang Zhai等报道在两个完全分开的GaAs量子点分别产生的光子之间实现了相干双光子,可靠性非常高(93.0±0.8 %)。


本文要点:

(1)在这种光量子相干实验中,能够实现保留所有的零声子线发射,同时仅仅拒绝较弱的边带声子,而且无需进行接收后选择等。

 

(2)通过这种量子干涉技术,构建了光子“非”电路,不同来源的光量子之间相互纠缠的保真度达到(85.0±1.0) %,这种纠缠保真度超过传统技术的阈值。这种较高的光子相干性是通过高质量的量子点、二极管结构和较大的量子点尺寸实现的。这项研究工作展示了GaAs量子点能够实现大规模构建相干单光子的前景。


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参考文献

Zhai, L., Nguyen, G.N., Spinnler, C. et al. Quantum interference of identical photons from remote GaAs quantum dots. Nat. Nanotechnol. (2022)

DOI: 10.1038/s41565-022-01131-2

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01131-2

 

来源:半导体技术情报

 
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