来自对称 GaAs 量子点的高度不可区分且强纠缠的光子

开发可扩展的非经典光源对于释放量子光子学的技术潜力至关重要\cite{Kimble:Nat2008}。在正在研究的系统中，半导体量子点目前正成为不可区分单光子的近理想光源。然而，作为纠缠光子对源，它们的性能相比之下仍然一般。关于传统 Stranski-Krastanow InGaAs 量子点的实验报道，其发射光子的纠缠度和不可区分性水平均未达到最优。对于纠缠隐形传态和量子中继器等应用，必须同时满足这两个标准。在这项工作中，我们表明这是可能的，重点关注一个迄今为止受到有限关注的系统：通过液滴蚀刻生长的 GaAs 量子点。利用双光子共振激发方案，我们证明这些量子点可以发射触发的偏振纠缠光子，具有高纯度 (g^(2)(0)=0.002 +/-0.002)、高不可区分性 (0.93 +/-0.07) 和高纠缠保真度 (0.94 +/-0.01)。这种前所未有的纠缠度（与 InGaAs 相比，理论上可接近 unity 值）使得无需时间或光谱滤波即可违反 Bell 不等式 (2.64 +/-0.01)。我们的结果表明，如果要将量子点纠缠资源用于未来的量子技术，GaAs 可能是首选系统。