自旋量子态的全光量子控制及向电流的超快转换
介观与纳米尺度物理
2014-08-26 v1 量子物理
摘要
控制和利用量子相干性与纠缠的能力推动了从超冷量子气体到凝聚态自旋系统等多个领域的研究。超越不同的物理系统，光学方法已被证明特别强大，因为它们得益于既定的量子光学技术工具箱，具有态选择性、非接触性且速度极快。在此，我们展示了如何利用具有明确偏振的精确计时的单色超快（~2-5 ps）光脉冲序列，在半导体量子点中制备激子自旋态的任意叠加态，在不施加磁场的情况下实现自旋波函数的超快控制，并仅通过检测外部电路中流动的强（~2-10 pA）电流，在任意基底下高保真地读出量子态。所得结果表明，combined 量子态制备、控制和读出的保真度接近 unity (>97%)。我们的方法完全适用于其他量子系统，并具有扩展到分子和自旋链等更复杂系统的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1212.2993,
title = {All optical quantum control of a spin-quantum state and ultrafast transduction into an electric current},
author = {K. Müller and T. Kaldewey and R. Ripszam and J. S. Wildmann and A. Bechtold and M. Bichler and G. Koblmüller and G. Abstreiter and J. J. Finley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2993},
year = {2014}
}