利用声子和光子对光学量子点进行相干控制
量子物理
2026-04-21 v2
摘要
在现代包含玻色子(“经典”)光学谐振腔的光机械系统中,真实的量子力学效应很容易被观测到。本文描述了光学两能级系统(或量子比特)在光力学中的独特特征与优势。量子比特状态可以利用声子以及共振或失谐光子进行相干控制。我们利用表面声波谐振腔中电荷控制的 InAs 量子点 实验演示了这一现象。时间相关单光子计数测量揭示了利用工程化光脉冲和机械运动对 QD 粒子数动力学的控制。作为首个实例,在中等声学驱动强度下,我们展示了该技术在最大化量子微波至光学转换保真度方面的潜力。具体而言,我们对该方案进行了定制,使得机械辅助光子散射相较于来自 QD 的直接失谐光子散射得到增强。光谱分析揭示了在我们的脉冲激发测量中与瑞利散射和发光相关的不同散射通道,这些通道导致了随时间变化的散射光谱。量子力学计算与我们的实验结果吻合良好,共同为耦合的 QD-声子光机械系统中的激发、散射和发射提供了全面的描述。
引用
@article{arxiv.2404.02079,
title = {Coherent Control of an Optical Quantum Dot Using Phonons and Photons},
author = {Ryan A DeCrescent and Zixuan Wang and Joseph T Bush and Poolad Imany and Alex Kwiatkowski and Dileep V Reddy and Sae Woo Nam and Richard P Mirin and Kevin L Silverman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02079},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 4 main figures, 7 supplementary figures