抽象相干量子发射器是高级量子技术的中心资源。六角硼硝酸盐(HBN)容纳了一系列量子发射器,可以使用诸如高温退火,光学掺杂和用电子或离子辐照等技术进行设计。在这里,我们证明了此类过程可以降低HBN中量子发射器的连贯性,从而降解功能。具体来说,我们表明,在HBN纳米化方案中常规使用的HBN退火和掺杂方法会导致B-中心量子发射器的脱谐。详细表征了Decerention,并归因于在SPE激发期间静电波动并诱导光谱扩散的电荷陷阱的缺陷。当发射器是通过HBN生长的原始薄片的电子束照射来设计的,在HBN的电子束辐射中,B-中心线宽接近涉及干扰和纠缠所需的量子应用所需的寿命极限。我们的工作强调了晶格质量对于在HBN中实现相干量子发射器的至关重要性,尽管人们普遍认为HBN晶格和HBN SPE非常稳定,并且对化学和热降解具有弹性。它强调了对纳米制作技术的需求,这些技术在工程HBN SPES和量子交联技术的设备上时避免了晶体损伤。
光学主动电信发射器的最新演示表明,硅是固态量子光子平台的引人注目的候选者。尤其是,在常规的热退火后,已在富含碳的硅中显示了称为G中心的缺陷的制造。然而,这些发射器在晶圆尺度上的高收益受控制造仍然需要鉴定合适的热力学途径,从而在离子植入后激活其激活。在这里,我们证明了纳秒脉冲激光退火时高纯硅底物中G中心的激活。该提出的方法通过供应短的非平稳脉冲来实现G中心的非侵入性,局部激活,从而克服了与发射器的结构性亚元能力相关的常规快速热退火的局限性。有限元的分析突出了该技术的强大非平稳性,提供了与常规更长的热处理相对于常规的较长热处理的根本不同的缺陷工程能力,为嵌入在集成光子电路和波导的集成光子电路和波导中的发射器的直接和受控制造铺平了道路。
这项工作的目的是确定从材料接触中创建多层阴极的可能性,其在薄金属基板上的不同输出的不同输出,以及在微型流中,在电子流的交叉部分中形成密集的胶带和环的实际使用,但高电量设备。方法。gafnii层(𝑒3〜3。5 eV)和铂(𝑒3〜5。3 eV)分别使用相当简单且操作的Magnetron喷涂方法顺序将10 nm和2 nm依次应用于金属箔底物的侧面。阴极由箔制成,并用多层涂层在电子束的横截面中形成胶带和环。在三极管电子光学系统中产生了多层阴极发行特性及其形成的光束的实验测量,其中包括控制电极(阳极)和选举收集器的阴极以Pharanda圆柱体的形式进行。测量是在技术真空10-7的条件下进行的。。。10-8 Torr。 结果。 实验定义了由三极管电子光系统形成的电子流的横截面的特征和环在薄铝基板(9微米)和坦塔鲁斯(10微米)上形成的电子流的横截面。 测量了从阴极的电流对Cato室和控制电极之间电压(Volt-Ampere特性)之间的电压的依赖性,以及所形成的束的电子光系统中电流的变化。 结论。 。 。10-8 Torr。结果。实验定义了由三极管电子光系统形成的电子流的横截面的特征和环在薄铝基板(9微米)和坦塔鲁斯(10微米)上形成的电子流的横截面。测量了从阴极的电流对Cato室和控制电极之间电压(Volt-Ampere特性)之间的电压的依赖性,以及所形成的束的电子光系统中电流的变化。结论。。。在本文中,在电子流的薄金属基板上使用多层天主管在电子流的薄金属基板上进行了形成,并在高达300的田间发射场的横截面中,电流的横截面最大为几米,平均水平极大。400 A/cm 2。在选择技术真空中选择大型田间发射时,研究的阴极稳定运行的可能性。
硅发光复合缺陷已被认为是基于在电信波长下工作的自旋和光子自由度的量子技术的潜在平台。它们在复杂设备中的集成仍处于起步阶段,并且主要集中在光萃取和指导上。在这里,通过应变工程来解决与碳相关杂质的电子状态(G-Centers)的控制。通过将它们嵌入绝缘体上的硅斑块中,并以罪恶将它们嵌入[001]和[110]方向上,并显示出对零声子线(ZPL)的受控分裂,这是由压电镜理论框架所解释的。分裂可以大至18 MeV,并且通过选择贴片大小或在贴片上的不同位置移动来调整它。一些分裂的,紧张的ZPL几乎完全极化,相对于平流区域,它们的总体强度可提高7倍,而它们的重组动力学略有影响,因为缺乏purcell效应。该技术可以扩展到其他杂质和基于SI的设备,例如悬浮桥,光子晶体微腔,MIE谐振器和集成的光子电路。
稀土发射器已在集成的光学源中研究了一段时间,作为激光源[1]和带有眼镜[2,3]或聚合物[4]的波导放大器。最近,它们被整合到互补的金属氧化物半导体(CMOS)驱动或兼容的SI光子芯片中,作为激光源[5],放大器[6,7]以及调节剂[8,9]。稀土发射器为开发新的主动光学功能的可能性提供了许多可能性,该功能最初集中于第四组[10]或III-V材料[11,12]。然而,需要在硅平台上的有效掺入(例如粘结[13],掩盖沉积[5,14],额外的层[15]或蚀刻[16,17],需要复杂的处理,这对实际应用可能是昂贵且有害的。尤其是Y 2 O 3和Al 2 O 3矩阵的情况,它需要电感耦合等离子体优化的蚀刻[18-20]。在这项工作中,我们提出了稀土掺杂层微发射体的创新设计,而无需使用升降加工与脉冲激光沉积(PLD)结合使用。在通过掩模(例如g。photoresist)的升降过程中,通过蚀刻的经典结构进行了蚀刻的经典结构,但在升降过程中,将材料与沉积的材料一起清除。这种方法比蚀刻更容易,避免沿蚀刻的侧壁潜在损害。尽管非常有吸引力,但提升过程的主要缺点之一是沉积过程中的底物温度。pld允许克服这种限制。升降处理是薄层图案(例如金属)或较厚层的微电子中常规的,具有低温沉积(如溅射)[21],原子层[22]或玻璃沉积[23]。的确,如果底物温度高于200°C(即光固定剂的硬烘烤温度),则提升处理不能成功。PLD是一种通常用于
研究人员表示:“GaN/AlN 量子点的一个非常吸引人的特征是它们属于 III 族氮化物半导体家族,即固态照明革命(蓝色和白色 LED)背后的家族,其重要性在 2014 年获得了诺贝尔物理学奖。”“如今,就消费市场而言,它是仅次于硅的第二大半导体家族,主导着微电子行业。因此,III 族氮化物受益于坚实而成熟的技术平台,这使得它们在量子应用开发中具有很高的潜在价值。”
量子纠缠态的控制和操纵对于量子技术的发展至关重要。一种有前途的途径是通过它们的光学偶极-偶极相互作用耦合固态量子发射器。纠缠本身就具有挑战性,因为它需要发射器之间的纳米距离和近乎简并的电子跃迁。在这里,我们实施高光谱成像来识别耦合的二苯并蒽分子对,并通过使用斯塔克效应调整分子光学共振来找到最大纠缠的超辐射和亚辐射电子态的独特光谱特征。我们展示了使用振幅和相位定制的激光场对长寿命亚辐射离域态进行远场选择性激发。耦合分子的光学纳米显微镜揭示了由其激发路径中的量子干扰引起的空间特征,并揭示了每个发射器的位置。受控电子态叠加将有助于破译由相干耦合控制的更复杂的物理或生物机制并开发量子信息方案。
控制和操纵量子纠缠非局域态是量子信息处理发展的关键一步。实现这种状态的一种有希望的大规模途径是通过相干偶极-偶极相互作用耦合固态量子发射器。纠缠本身就具有挑战性,因为它需要发射器之间的纳米距离和近乎简并的电子跃迁。通过实施高光谱成像来识别困在低温基质中的耦合有机分子对,我们通过斯塔克效应调节量子发射器的光学共振,获得了最大分子纠缠的独特光谱特征。我们还展示了使用振幅和相位定制的激光场对长寿命亚辐射离域态进行远场选择性激发。有趣的是,纠缠分子的光学纳米显微镜图像揭示了由其激发路径中的量子干涉产生的新空间特征,并揭示了每个量子发射器的确切位置。受控分子纠缠可以作为试验台,以解释由相干耦合控制的更复杂的物理或生物机制,并为实现新的量子信息处理平台铺平道路。
最近在二维材料中发现的量子发射器为量子信息集成光子器件开辟了新的前景。这些应用中的大多数都要求发射的光子是不可区分的,而这在二维材料中仍然难以实现。在这里,我们研究了利用电子束在六方氮化硼中产生的量子发射器的双光子干涉。我们在非共振激发下测量了 Hong-Ou-Mandel 干涉仪中零声子线光子的相关性。我们发现发射的光子在 3 纳秒的时间窗口内表现出 0.44 ± 0.11 的部分不可区分性,这对应于考虑不完美发射器纯度后的校正值 0.56 ± 0.11。 Hong-Ou-Mandel 可见度与后选择时间窗口宽度的相关性使我们能够估计发射器的失相时间约为 1.5 纳秒,约为自发辐射设定的极限的一半。使用 Purcell 效应和当前的 2D 材料光子学,可见度可达到 90% 以上。
在过去的几十年中,量子技术领域一直在迅速扩展,产生了许多应用,例如量子信息,量子通信和量子网络安全。在这些应用的核心上是量子发射极(QE),这是单个光子或光子对的确切可控的发电机。半导体QE,例如钙钛矿纳米晶体和半导体量子点,作为纯单个光子的发射器表现出很大的希望,当用等离子体型纳米腔杂交时,具有产生光子对的潜力。在这项研究中,我们开发了一个系统,在该系统中,可以以可控的方式与外部等离子跨表面进行交互之前,期间和之后,可以追溯到单个量子发射器及其集合。将外部等离质元面耦合到量化量阵列后,单个QES从单光子发射模式切换到多光子发射模式。值得注意的是,该方法保留了QE的化学结构和组成,使它们可以在与等离子次曲面解耦后恢复至初始状态。这显着扩大了半导体QE在量子技术中的潜在应用。