用于量子光子学的低噪声 GaAs 量子点

量子点既是优异的单光子源，也是单自旋的载体。这种组合使得能够确定性地产生拉曼光子——其带宽与原子量子存储器相匹配——以及光子簇态，后者是量子通信和基于测量的量子计算中的一种资源。AlGaAs 中的 GaAs 量子点可在频率上与基于铷的光子存储器匹配，并且与广泛使用的 InGaAs 量子点相比，具有潜在改善的电子自旋相干性。然而，它们的电荷稳定性和光学线宽通常远差于其 InGaAs 对应物。在此，我们将 GaAs 量子点嵌入专门设计用于低温工作的 n-i-p 二极管中。我们展示了超低噪声行为：通过库仑阻塞实现电荷控制、接近寿命极限的线宽，以及无闪烁。我们观察到这些量子点具有高保真度的光学电子自旋初始化和长的电子自旋寿命。我们的工作为光谱红端附近低噪声量子光子学建立了一个材料平台。