螺旋位错调控量子点：几何可调的非线性光学、轨道量子位地址化与扭转测量

我们研究了在均匀扭转介质中（即螺旋位错密度的连续模型）、受垂直磁场和 Aharonov--Bohm 通量作用下约束于单电子的动力学。扭转alone产生径向约束，无需任何\textit{ad hoc}势能；而 Aharonov--Bohm 相破坏了常规的 $m\leftrightarrow -m$ 对称性。从精确谱和波函数出发，我们发现：(i) 扭转可控的光学跃迁，其能量从约 $6.8$ 达到约 $15.5$~meV，饱和强度相差一个数量级，实现几何可编程的光学开关；(ii) 由 $m=\pm1$ 态形成的 Aharonov--Bohm 可调的“角向极旋”，具有通量可控的能级分裂和非对称的振荡强度，允许选择性光学地址化；(iii) 跃迁能量与扭转呈近线性关系，实现约 $10^{5}~\mathrm{m}^{-1}$ 分辨率的纳米尺度扭转测量。在此语境下，“扭转”指的是均匀螺旋位错密度的连续极限，即具有有限扭转但vanishing 曲率的晶体，可实际通过扭曲纳米棒和应变半导体异质结构实现。我们还展示了扭转如何\textit{in situ} 控制发射器-腔体互补和光-物质耦合，类似于应变调谐半导体量子点在纳米腔体中的做法，但此处源于纯几何/拓扑参数。