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GaAs 衬底上的电信波段量子点作为易于集成的高性能单光子源

介观与纳米尺度物理 2025-05-30 v1 应用物理 量子物理

摘要

开发在通信波段发射的确定性单光子源是量子通信和光子量子计算面临的关键挑战。在此,我们研究了通过分子束外延生长的、在电信 O 波段和 C 波段发射的半导体量子点的光学性质及单光子发射。该量子点嵌入在固定铟含量的 InGaAs 矩阵中,该矩阵生长在组分渐变的 InGaAs 缓冲层之上。这种结构允许未来实现电接触纳米腔,以实现高质量且明亮的量子点发射。在详细的光学表征中,我们观察到低至 50μ 50 \mueV 的线宽(接近光谱仪分辨率极限)、接近 10μ 10 \mueV 的低精细结构劈裂,以及低至 0.080.08g(2)(0)g^{(2)} (0) 值。这些结果提升了当前在 GaAs 衬底上生长并在电信波段发射的 MBE 生长量子点的性能指标,并展示了所提出的异质结构进一步集成到光子器件中的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.22886,
  title  = {Telecom quantum dots on GaAs substrates as integration-ready high performance single-photon sources},
  author = {Beatrice Costa and Bianca Scaparra and Xiao Wei and Hubert Riedl and Gregor Koblmüller and Eugenio Zallo and Jonathan Finley and Lukas Hanschke and Kai Müller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.22886},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 4 figures