通过四波混频光谱揭示的单 Mn 掺杂量子点的相干动力学
介观与纳米尺度物理
2026-02-03 v1 光学
摘要
对于未来的量子技术,需要将长的量子态寿命与高效的外界光学激发接口相结合。在固体中,前者可由单个自旋实现,而后者见于结合现代光子结构的半导体人造原子。将两方面结合的一种可能方式是用磁性离子掺杂单个量子点,提供强激子偶极并引入特征自旋织构。此处,我们执行四波混频光谱以研究系统的量子相干性质。我们表征了未掺杂 CdTe 量子点的光学性质,发现强烈的 photon echo 形成,表明显著的非均匀谱展宽。引入 Mn 离子通过其交换相互作用将自旋-5/2 织构带入光学谱,在相干响应中表现为六条独立谱线。Mn 自旋的随机翻转导致在六个跃迁能量间一种特殊类型的谱游走,这从根本上不同于导致高斯非均匀展宽的准连续谱游走。此处,离散自旋系综表现为额外的退相干与振荡动力学。
引用
@article{arxiv.2201.00792,
title = {Coherent dynamics of a single Mn-doped quantum dot revealed by four-wave mixing spectroscopy},
author = {Jacek Kasprzak and Daniel Wigger and Thilo Hahn and Tomasz Jakubczyk and Łukasz Zinkiewicz and Paweł Machnikowski and Tilmann Kuhn and Jean-François Motte and Wojciech Pacuski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00792},
year = {2026}
}