纳米光子波导中量子点的超辐射发射

未来可扩展的光子量子信息处理依赖于将多个相互作用的量子发射器集成到单个芯片上的能力。量子点提供了理想的片上量子光源。然而，由于频率和位置随机性，需要实现局部调谐技术和长程量子相互作用，在片上实现多个量子点之间的量子相互作用是一项具有挑战性的任务。在此，我们展示了纳米光子波导上远距离两个量子点之间的量子相互作用。我们通过将量子点集成到纳米光子波导的同一光学模式中实现了光子介导的长程相互作用，并通过引入片上热调谐器克服了光谱失配。我们观察到它们以超辐射发射形式的量子相互作用，其中两个量子点集体发射比每个量子点单独发射更快。从集成量子发射器产生超辐射发射可以实现具有长程量子相互作用的紧凑片上光子结构。因此，这些结果代表了向构建由半导体芯片上多个相互作用量子发射器组成的光子量子信息处理器迈出的重要一步。