声子寿命对基于二维材料量子发射器单光子不可辨识性的影响
介观与纳米尺度物理
2025-03-10 v2
摘要
二维材料中的局域激子被视为按需释放单光子的有前景的来源。 photon 的不可辨识性是量子信息处理中关键的性能指标，其受周围半导体材料声子耦合的影响显著。本文通过求解包含非马尔可夫效应的耦合量子点-腔体-声子系统的完全量子力学方程，量化了激子-声子相互作用和腔 QED 效应对 photon 不可辨识性在 Hong-Ou-Mandel 实验 setup 中的影响。我们发现由于声子耦合效率的增加，二维体系中不可辨识性显著低于 3D 系统。此外，我们表明光子的相干性特性受周围材料声子寿命有限的影响，导致纯粹的相位漂移。只有克服这些限制，二维半导体中的局域激子才可成为量子光源的新途径。
引用
@article{arxiv.2501.14656,
title = {Impact of phonon lifetimes on the single-photon indistinguishability in quantum emitters based on 2D materials},
author = {Alexander Steinhoff and Steffen Wilksen and Ivan Solovev and Christian Schneider and Christopher Gies},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.14656},
year = {2025}
}