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World File Search System单光子
硅中电信波长的单光子发射器
鉴于其无与伦比的集成和可扩展潜力，硅很可能成为大规模量子技术的关键平台。由杂质 [ 1 ] 或量子点 [ 2 , 3 ] 形成的单个电子编码人造原子已成为硅基集成量子电路的有前途的解决方案。然而，在如此流行的半导体中，尚未分离出具有远距离信息交换所需的光学接口的单个量子比特 [ 4 ]。这里，我们展示了在植入碳原子的商用绝缘体上硅晶片中单个光学活性点缺陷的隔离。这些人造原子在电信波长下表现出明亮的线性偏振单光子发射，适合在光纤中长距离传播。我们的结果表明，尽管硅的带隙很小（≃ 1.1 eV）先验不利于此类观察 [5]，但硅可以容纳在单尺度上可光学隔离的点缺陷，就像宽带隙半导体一样 [6]。这项工作为硅基量子技术开辟了无数前景，从集成量子光子学到量子通信 [7] 和计量。借助微电子行业的巨大成功，硅无疑是部署大规模量子技术的有前途的平台。与单个掺杂剂 [1] 或栅极定义的量子点 [2,3] 相关的硅基电量子比特已经被用于展示可扩展集成量子电路的基本构造块。除了需要在稀释冰箱中操作之外，这些物质量子比特仍然不能远程交换长距离量子信息，因为它们不与光接口。另一方面，电信波长的光子量子比特可以通过概率非线性光学过程在硅内部产生[8]。即使它们适合长距离传播，这些光子也不会与物质量子系统耦合，从而限制了量子比特的实现。
在低温下氮化硅中固有的单光子发射器的光物理
图1。多价逻辑薄膜元素带有加密。（a）蒸发诱导的自组装（EISA）CNC膜上iTO/玻璃基板上。通过精确降低NaCl溶液，CNC的手性螺距通过相对湿度控制（比例尺为1mm）调节。（b）由光子带隙（相对湿度，H和盐浓度，S）和光子能量（波长，W和极化状态，P）触发的生物多值逻辑系统的图形符号，并通过以下转换后的字母字母来解码电信号。（c）基于集成电路的光通信启用了主动手性生物介电层。特定的输入提供了光学通信，并通过在系统中调整H通过加密传输“制造”信号。
光子晶体腔中量子点的 Purcell 增强电信波长单光子
量子点是电信单光子源的有希望的候选者，因为它们的发射可以在不同的低损耗电信波段上进行调谐，从而与现有的光纤网络兼容。它们适合集成到光子结构中，可以通过 Purcell 效应增强亮度，从而支持高效的量子通信技术。我们的工作重点是通过液滴外延 MOVPE 创建的 InAs/InP QD，以在电信 C 波段内运行。我们观察到 340 ps 的短辐射寿命，这是由于 Purcell 因子为 5，这是由于 QD 集成在低模体积光子晶体腔内。通过对样品温度的原位控制，我们展示了 QD 发射波长的温度调谐和在高达 25K 的温度下保持的单光子发射纯度。这些发现表明基于 QD 的无低温 C 波段单光子源的可行性，支持其在量子通信技术中的应用。
单光子在量子通信和计算中的应用
实际上，这确实意味着人们应该能够知道在给定的足够短的时间窗口内检测到了多少光子（与典型寿命发射器的数量级相当）。这实际上很难通过实验来实现，因为探测器通常无法足够快地从一次检测恢复到下一次检测，并且它们通常不太擅长区分在如此短的时间窗口内检测到的光子数量。这就是著名的 Hanbury Brown 和 Twiss (HBT) 实验的由来，其中使用 50/50 分束器来测量 g (2) 函数（参见图 1 正文）。这个想法非常简单。取一个单光子源，并在分束器的每个输出端口使用两个单光子探测器对其进行分析，真正的单光子将无法同时触发两个探测器。因为只有一个能量量子，即光子，所以粒子行为会显现出来，并且一次只能触发一个探测器，但不能同时触发两个探测器。这非常方便，因为我们可以通过使用两个探测器来规避探测器问题，因为当一个探测器启动并因此在一段时间内无法使用时，第二个探测器已准备好接收潜在的第二个光子。因此，观察到的光子反聚束行为告诉您，如果您在分束器之后通过两个探测器获得同时检测，则在两个探测器之间零延迟（τ=0）和 g (2) (0)=0 时不应发生同时检测。使用术语反聚束是为了强调我们在某一时刻有且只有一个光子 1 。我们说我们具有发射器的光子反聚束。格劳伯表明量子形式可以以同样的方式应用于这个实验 [Gla63a]。从那时起，人们就开始对物质与光子的相互作用进行详细描述和研究，但直到 1977 年，H. Kimble、M. Dagenais 和 L. Mandel [Kim77] 才通过实验证明单光子确实存在。他们利用了来自激发热原子束的单原子跃迁。光统计的第一个结果表明，单光子确实存在，它们不仅仅是某种方便的理论工具。1.1.1.3 N =1 福克态与弱相干态
超强激光中的确定性单光子源
1 湖南省微纳米能源材料与器件重点实验室、湘潭大学物理与光电子学院，湖南 411105 2 同济大学物理科学与工程学院，上海 200092 3 贵州大学大数据与信息工程学院电子科学系，贵阳 550025 4 纳米科学与技术发展中心，9170124，中央火车站，智利 5 Kipu Quantum，Greifswalderstrasse 226，10405 柏林，德国 6 塞维利亚大学原子、分子和核物理系，41080 塞维利亚，西班牙 7 卡洛斯一世物理技术与计算研究所，18071 格拉纳达，西班牙 8 国际量子人工智能科学与技术中心（QuArtist）和上海大学物理系，200444 上海，中国 9 IKERBASQUE，巴斯克科学基金会，Plaza Euskadi 5, 48009 Bilbao, Spain 10 Departamento de F´ısica, Universidad de Santiago de Chile (USACH), Avenida V´ıctor Jara 3493, 9170124, Estaci´on Central,智利
有效的基于纳米线的单光子发射器的增长...
一般范围：单光子源是量子通信和计算框架中的关键组成部分。特别是，它们是由量子物理定律本质上保护的秘密解密密钥所必需的。我们的小组开发了嵌入在自下而上的核心壳ZnSE纳米线（NWS）中的CDSE量子点（QD）的生长和光学研究，所有这些都由分子束外延（MBE）生长。我们已经表明，这些QD能够发射到室温至室温的单个光子。此外，它们在蓝绿色光谱范围内的排放尤其适合自由空间和水下通信。主题：主实习旨在控制这些CDSE/ZNSE NW-QD的增长，以提高其作为单光子发射器的效率。这意味着：（i）优化核壳型纳米线异质结构的生长，以增强发射量子产率，（ii）获得对QD形状和纯度的控制以允许纠缠光子的发射。实习结合了MBE的生长，结构表征（扫描电子显微镜）以及光学表征。它提供了探索广泛的基本物理现象（增长机制，光学特性等）在纳米尺度上，同时为量子通信和量子信息处理领域必不可少的设备的开发做出了贡献。环境与合作：我们的小组“纳米物理学和半导体”是一个联合CEA/CNRS团队，实习生将与我们小组的CEA-IRIG和CNRS-NEEL的研究人员进行紧密互动。必需的技能：纳米科学，材料科学，半导体物理学，对实验和合作工作感兴趣。开始日期：2024年2月或2024年3月：4-5个月实验室：CEA-GRENOBLE/PHELIQS/NPSC：www.pheliqs.fr/pages/npsc/presentation.aspx Contact.aspx联系人：通过电子邮件发送您的申请（包括CV）至：
在原子上稀薄的单一和多光子光学转变...
这项研究探讨了从过渡金属二分法生成元（TMD）中单层的光学特性，这些材料因其独特的电子和光学特性而引起了刻印烯后引起注意的材料。我们分析了TMD单层的晶体结构，布里渊区和电子带结构，为了解其多样化的光学现象奠定了基础。特别重点放在跨山谷的能量谱上，并使用有效的哈密顿量用于平行自旋带。我们研究了带之间的光学转变，包括单，二和三光过程，开发方程式以计算考虑极化，光频率和温度的过渡概率。我们的理论分析植根于量子力学，阐明了决定这些转变的基质元素，强调了复杂组合对TMD单层光学行为的影响。这项工作不仅可以提高我们对TMD光学特性的理解，而且还强调了它们用于光电应用的潜力，标志着对半导体物理领域的重要贡献。关键字：偏光光子；矩阵元素；光学过渡；两频近似；当前载体； Electron Hamiltonian;动量操作员；旋转状态PACS：71.20。- b，71.28。+ D
利用单光子寻找量子通道位置
通道位置查找是确定背景通道集合中单个目标通道位置的任务。它有许多潜在的应用，包括量子传感、量子读取和量子光谱。特别是，它可以允许将简单的检测协议扩展到测量协议，例如，使用量子照明进行目标测距。在此类协议中使用量子态和纠缠已证明比最佳经典协议具有量子优势。在这里，我们考虑使用平均每个模式最多一个光子的源进行量子通道位置查找，使用离散变量形式。通过考虑各种量子源，通过推导性能界限可以证明可以实现量子增强。
珀塞尔增强和不可区分的单光子...
图 1：片上集成环形谐振器装置。(a) 基于 DBR 波导 (WG) 的环形谐振器的艺术方案。单个量子点放置在 WG 的核心内，并从顶部进行光学激发。发射的光子从锥形外耦合器内结构的侧面收集。(b) 半径 R 为 10 µ m 的制造环形谐振器装置的扫描电子显微镜图像。(c) 带有标记层的 DBR WG 横截面。(d)、(f) 模拟的 Purcell 因子与能量的关系，其中外半径为 10 µ m，分别耦合到 0.2 µ m 宽度的总线 WG 以及 0 和 25 nm 的环形总线 WG 间隙。(e)、(g) 分别模拟了 0 和 25 nm 间隙结构中 QD 发射耦合到总线 WG 的效率。 25 nm 间隙环腔的非常高的品质因数 Q 要求将模拟光谱窗口限制在 20 nm。 (h) Purcell 因子与 Q 因子的关系取自图 1(d) 和 (f)，揭示了基波 (点划线) 和高阶径向模式 (虚线) 的明显线性依赖性。