1 北京大学物理学院,介观物理国家重点实验室,北京 100871 2 中国科学院微电子研究所,北京 100029 3 上海交通大学物理与天文学院,新型光通信系统与网络国家重点实验室,上海 200240 4 浙江大学信息与电子工程学院量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室、浙江大学-杭州全球科技创新中心,杭州 310027,中国 5 布里斯托大学 HH Wills 物理实验室和电气电子工程系量子工程技术实验室,BS8 1FD,布里斯托,英国 6 西澳大利亚大学物理系,珀斯 6009,澳大利亚 7 北京大学纳米光电子前沿科学中心和量子物质协同创新中心,北京,100871,中国 8 山西大学极端光学协同创新中心,太原 030006,山西,中国 9 北京大学长三角光电研究所,江苏南通 226010,中国。 10 上述作者对本文贡献相同。电子邮件至:yyang10@ime.ac.cn、xiaoyonghu@pku.edu.cn、qhgong@pku.edu.cn、jww@pku.edu.cn
摘要:门控ZnO纳米线场发射阵列在平板X射线源、光电探测器等大面积真空微电子器件中有着重要的应用。由于应用需要高像素密度的场发射阵列,因此需要研究像素密度对门控ZnO纳米线场发射性能的影响。本文模拟了在保持横向几何参数成比例的情况下不同像素尺寸下同轴平面门控ZnO纳米线场发射阵列的性能,获得了发射电流和栅极调制随像素尺寸的变化曲线。利用所获得的器件参数,制备了同轴平面门控ZnO纳米线场发射阵列。场发射测量结果表明,当栅极电压为140 V时,制备的ZnO纳米线场发射阵列的电流密度为3.2 mA/cm 2,跨导为253 nS,表明栅极控制有效。性能的提高归因于优化的栅极调制。
对于现代量子光学的各种应用,无论是在实验学术研究和商业量子技术中,都需要与光学谐振器的量子发射器的强耦合,并且同时在此谐振器中同时长期光子寿命很重要。满足这些实际应用这些要求的一些最有前途的系统是纤维上的微腔[1-4],离子束蚀刻的介电谐振器[5]或微型组装结构[6]。可以通过紧密定位单个腔光子光子(即使腔非常小)来实现量子发射极与光学循环的强耦合。但是,对于大多数逼真的量子信息处理方案,需要从侧面对发射极的光学访问,例如,用于光学冷却[7],状态准备和最终状态读数[8]。,将原子或离子传递到腔内的通道,并且将诱捕结构的整合到腔内可能会对骑士长度施加进一步的约束。在离子陷阱量子计算的情况下[9],形成腔的介电镜还可以散布由于其电敏感性而捕获离子所需的射频频率,并且由于其面部电荷而导致的,如果它们离陷阱电极太近[10,11]。总体而言,因此需要在量子信息应用中使用的光腔,以将强耦合速率与低损失相结合,同时还可以使镜子足够分开。让我们首先审查主参数,以使光谐振器与单个细胞进行强耦合。我们在这里工作的目的是提出一种新方法来实现这些要求,从球形镜的范式转移到与标准高斯模式相比,具有更好的配置属性的工程师光腔模式。在两级发射极之间的相干耦合,例如量子点,离子或冷原子,位于具有光学场模式E(r)的腔坐标为r,其特征是强耦合
摘要:从量子传感到量子计算,量子发射器在众多应用中必不可少。六方氮化硼 (hBN) 量子发射器是迄今为止最有前途的固态平台之一,因为它们具有高亮度和稳定性以及自旋-光子界面的可能性。然而,对单光子发射器 (SPE) 的物理起源的理解仍然有限。在这里,我们报告了整个可见光谱中 hBN 中的密集 SPE,并提出证据表明大多数这些 SPE 可以通过供体-受体对 (DAP) 很好地解释。基于 DAP 跃迁生成机制,我们计算了它们的波长指纹,与实验观察到的光致发光光谱非常匹配。我们的工作为物理理解 hBN 中的 SPE 及其在量子技术中的应用迈出了一步。关键词:六方氮化硼、单光子发射器、供体-受体对、量子光学■简介
使用 JMP® Clinical Version 8.0,学生 t 检验用于比较平均值并得出 p 值。(SAS Institute Inc.,北卡罗来纳州卡里),结果
在过去的十年中,杂种钙壶被广泛探讨为高性能太阳能电池和发光设备(LED)的有希望的有效材料,如今达到了基于传统半体体导管的先进技术的效率值。[1-4]化学操作时其电子和结构特性的可调性无疑是使该材料家族成为许多不同应用的多功能物体的关键特征之一。尤其是,通过卤化物取代调整材料带隙从一开始就从一开始就有一种强大的策略来获得具有不同颜色和可调发射的混合晶体。[5]这对于Ubiq-uitous ABX 3钙钛矿(或下降中的3D)来说是正确的,但它也扩展到较低维度的系统。[5,6]例如,可以形成一个位点中的大阳离子,可以形成分层的2D钙钛矿(2DPS),这是一种有趣的操场类别的材料类别,相对于更广泛使用的3D混合植物,具有出色的稳定性。[7]此外,它们的独特光学特性,包括量子和介电限制,RashBA分裂和大型激子结合能,使它们对除光线发光应用(例如旋转型,成像,成像和闪烁体)之外的不同领域具有吸引力。[8–13]
摘要:托有室温单光子发射器(SPE)的二维六角硼(HBN)有望用于量子信息应用。朝着HBN实际应用的重要一步是按需,位置控制的SPE。报告的用于确定性创建HBN SPE的策略要么依赖于与综合光子学不兼容的基材纳米图案,要么利用可能引入不可预测的HBN损害或污染的辐射源。在这里,我们报告了一种无辐射和光刻的途径,以确定性地通过纳米引导使用原子力显微镜(AFM)激活HBN SPE。该方法适用于二氧化硅 - 硅底物上的hbn扁曲,可以很容易地集成到片上光子设备中。对于多个凹痕尺寸,所达到的SPE收率高于30%,并且在400 nm左右的凹痕显示最大产量为36%。我们的结果标志着HBN SPE与光子和等离子设备的确定性创建和整合的重要一步。关键字:HBN,单光子发射器,原子力显微镜,纳米凹痕,片上积分■简介
摘要:固态量子发射器 (QE) 是光子量子信息处理的基础。由于 III 族氮化物半导体中 QE 的制造工艺复杂,且在光电子、高压功率晶体管和微波放大器等领域的应用日益广泛,因此人们对开发高质量的 QE 产生了浓厚的兴趣。本文报道了在氮化铝基光子集成电路平台中生成和直接集成 QE。对于单个波导集成 QE,在连续波 (CW) 激发下,在室温下测得的芯片外计数率超过 6 × 10 4 计数/秒 (cps;饱和率 >8.6 × 10 4 cps)。在未图案化的薄膜样品中,在连续波激发下,室温下测量了 g (2) (0) ∼ 0.08 的反聚束和超过 8 × 10 5 cps(饱和率 >1 × 10 6 cps)的光子计数率。虽然自旋和详细的光线宽度测量留待将来研究,但这些结果已经表明,高质量 QE 有可能单片集成在各种 III 族氮化物器件技术中,这将带来新的量子器件机会和工业可扩展性。关键词:薄膜氮化铝、量子发射器、光子集成电路、单光子、宽带隙半导体、量子光子学 Q
我们提出了一种基于光子树簇状态的新型单向量子中继器结构。编码光子树群集中的量子群可保护信息免受传输损失的影响,并通过一系列中继器站启用远程量子通信。与受双向通信时间限制的常规方法相反,当前量子中继器协议的总体传输速率取决于可以实现非常高通信率的本地处理时间。我们进一步表明,每个中继器站都可以用两个固定量子置量和一个量子发射器来构建这样的中继器,这大大提高了实验性可行性。我们讨论了有效耦合到光子纳米结构的钻石缺陷中心和半导体量子点的潜在实现,并概述了如何将这种系统集成到中继器站中。
除了上述技术外,PNNL 还拥有丰富的专业知识,可以定制适用于废弃 CO 2 和其他酸性气体的催化工艺。将这些产品转化为低碳燃料或化学原料可以为碳利用提供一条经济有效的途径,特别是对于重要的商品产品,例如甲醇。例如,PNNL 研究人员使用基于壳聚糖/PEG 200 的捕获溶剂介质从捕获的二氧化碳中制造甲醇,壳聚糖/PEG 200 是从废弃的虾壳中提取的。这是一种绿色替代品,可以替代毒性更大的碳转化解决方案,使用壳聚糖和氨与氢气代替捕获的二氧化碳来制造有价值的化学品。