纳米光子波导中非线性量子光学的电学调控

不可区分单光子的产生与相互作用的局域控制是光子量子网络的关键要求。基于波导的架构中，嵌入式量子发射器既作为高相干单光子源，又作为介导光子-光子相互作用的非线性元件，为此类网络提供了一条可扩展的途径。然而，在波导几何结构中实现量子光学非线性的局域电学控制尚待展示。在此，我们通过将量子点嵌入具有增强光-物质相互作用的纳米光子波导中，展示了单光子产生与非线性相互作用的局域电学调谐与开关。高达40$\pm$2%的功率依赖透射消光，以及透射光光子统计中清晰的电压控制聚束现象，证明了该非线性的单光子特性。这种非线性的确定性特征对于未来实现基于可扩展纳米光子波导的光子门以进行量子信息处理尤其具有吸引力。