自组装量子点中偏振纠缠及量子比特错误率对激子-声子耦合的依赖性

偏振纠缠光子是量子计算和量子密钥分发中广泛协议的关键资源。实现接近 1 的偏振纠缠度对于最小化安全密钥分发中的量子比特错误率至关重要。在这项工作中，我们从理论上研究了通过嵌入微柱腔中的量子点辐射级联产生的偏振纠缠光子对。为了考虑量子点-腔系统中不可避免的激子-声子相互作用，我们开发了一个极化子主方程框架，并研究了其对纠缠度及由此产生的量子比特错误率的影响。我们推导了声子诱导的非相干散射率的解析表达式，并表明单光子非相干过程占主导地位，导致纠缠度显著降低。我们进一步证明，在升高的声子浴温度下，腔介导的效应，如激子态之间的交叉耦合、交流斯塔克位移和多光子发射，由于声子诱导的腔耦合强度和拉比频率的重整化而显著受到抑制。最后，我们分析了一个 BBM92 量子密钥分发协议，并研究了量子比特错误率随声子浴温度的变化。