利用可重构针状光束实现纳米棒集合中的体积分子尺度量子态控制
光学
2026-01-27 v1 量子物理
摘要
精准寻址浓密样品中单个纳米结构仍是可扩展光子和量子信息器件的瓶颈。本文通过详尽的有限元和变分Monte Carlo建模，展示了一组可重构的三维针状光束可选择性地切换嵌入GaAs中的单个InAs纳米棒的量子光学响应。通过调节局部非共振强度分布，可计算外子和双外子能量，考察电磁感应透明性（EIT）窗口，并动态重塑近场衍射地毯。单一参数——照明纳米棒与暗纳米棒之间的激活比率——可连续控制光致发射峰位置（80 meV）和EIT带宽（扩大六倍）。我们进一步预测在纳米棒阵列中实现全可编程的Talbot自成像，周期小于波长。重要的是，观察到的Talbot地毯使我们能够在空间分辨率上识别哪些纳米棒被激活，为验证结构光激活方案提供了强大的诊断工具。该概念为向可重构量子发射器、可调衍射光学器件以及芯片慢光组件提供了低串扰、整片晶圆尺度的路径。
引用
@article{arxiv.2510.07767,
title = {Voxel-scale quantum state control in nanorod ensembles using reconfigurable needle beams},
author = {G. A. Mantashian and D. B. Hayrapetyan and P. A. Mantashyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.07767},
year = {2026}
}