由多达 20 个光子驱动的强耦合量子点-微腔系统的四波混频动力学
介观与纳米尺度物理
2020-06-15 v1 光学
摘要
Jaynes-Cummings (JC) 模型代表了单量子比特与单光子模式相互作用的最简单方式之一，导致了诸如光与物质态叠加等深刻的量子现象。一个可以用 JC 模型描述的系统是嵌入在微柱腔中的单个量子点。在这项联合实验与理论研究中，我们使用四波混频 (FWM) 显微光谱学研究了这样一个系统。特别强调了 FWM 信号对注入微腔的光子数的依赖性。通过比较模拟与实验，两者之间具有极好的一致性，我们推断出多达约 20 个光子参与了观测到的 FWM 动力学过程。因此，我们验证了 JC 模型在所考虑系统处于这一非平庸区域的有效性。我们发现，量子点激子与主体晶格的纵向声学声子之间不可避免的耦合影响了实时 FWM 动力学，并且必须被考虑在内以充分描述量子点-微腔系统。通过在理想化的无耗散区域进行额外模拟，我们观察到 FWM 信号表现出准周期动力学，类似于 JC 模型的崩塌与复苏现象。在这些模拟中，我们还看到，如果有大量光子注入腔中，FWM 光谱具有三重态结构。
引用
@article{arxiv.2006.07337,
title = {Four-wave mixing dynamics of a strongly coupled quantum-dot--microcavity system driven by up to 20 photons},
author = {Daniel Groll and Daniel Wigger and Kevin Jürgens and Thilo Hahn and Christian Schneider and Martin Kamp and Sven Höfling and Jacek Kasprzak and Tilmann Kuhn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07337},
year = {2020}
}