级联发射体中纠缠与预示机制的解析理解
量子物理
2024-05-29 v1 材料科学
光学
摘要
半导体量子光源有利于广泛的量子光子学任务，特别是量子计算和量子信息处理。本文从理论上研究了量子发射体（QEs）作为具有实用量子特性的纠缠光子源的性质，包括按需单光子的预示。通过理论分析，我们刻画了级联（双激子）发射体的性质，包括（1）单光子纯度的研究，（2）一阶和二阶关联函数的考察，以及（3）纠缠光子施密特数的确定。为级联发射体施密特数推导出的解析表达式揭示出其强烈依赖于第一和第二光子衰减速率之比。通过考察所产生双光子的联合谱密度，我们展示了纯度和纠缠度如何与预示单光子的产生相关联。我们的模型进一步扩展以包含偏振效应、精细结构分裂以及激子和双激子发射之间的发射延迟。该扩展模型提供了关于纠缠光子产生底层机制的更多细节，并为操控系统和表征输出光子的纯度提供了额外的自由度。该理论研究与分析为按需单光子的实验设计与工程化奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2009.14008,
title = {Mechanistic Understanding of Entanglement and Heralding in Cascade Emitters},
author = {Kobra N. Avanaki and George C. Schatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14008},
year = {2024}
}