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纳米腔介导的purcell在TiO2 ...
摘要：使用三价ERBIUM（ER 3+）的使用，通常嵌入固态中的原子缺陷，在电信设备中广泛采用作为掺杂剂，并显示出基于自旋的量子记忆的量子记忆，以实现量子通信。尤其是其天然电信C波段光学转变和自旋 - 光子接口使其成为集成到现有光纤网络中的理想候选者，而无需量子频率转换。然而，成功的缩放需要具有固有核自旋的宿主材料，与半导体铸造工艺的兼容性以及与硅Pho-Pho-Photonics的直接整合。在这里，我们使用铸造型原子层沉积过程呈现二氧化钛（TiO 2）在硅底物上的薄膜生长，并在ER浓度上具有广泛的掺杂控制。即使在氧气退火后生长的膜是无定形的，它们也表现出相对较大的晶粒，并且嵌入的ER离子表现出来自氧化酶TiO 2的特征性光学发射光谱。至关重要的是，这种生长和退火过程保持了纳米光整合所需的低表面粗糙度。最后，我们通过evaneScent耦合与高质量的Si纳米腔腔接头，并展示了其光学寿命的大型purcell增强（≈300）。我们的发现表明，将ER掺杂材料与硅光子学集成在一起的低温，非破坏性和底物独立的过程。关键字：原子层沉积，纳米光子学，稀土离子，Purcell增强，量子记忆F在高掺杂密度下，该平台可以实现集成的光子组件，例如片上放大器和激光器，而稀释浓度可以实现单个离子量子记忆。
探测腔电场节点的INAS量子点的Purcell增强和光子收集效率
简介。单光子源对量子计量学[1]的应用至关重要，安全量子通信[2]和光学量子计算[3，4]。在固态设备中，可以构造局部光子环境，以将光子的有效集合促进透镜。这可以通过将发射抑制到不需要的方向上，例如在光子晶体[5，6]中，或通过将发射促进到单个模式中，以使远距离的光学材料（例如纳米坦纳）很好地耦合到单个模式[7，8]。这些结构的数值设计通常集中在高质量因子的局部“腔”模式上，因为这些模式显示出明显的初始衰减，并且可以使用较小的仿真量进行计算，从而在实用的运行时进行计算。模拟无法预测频谱广泛，重叠的非腔（通常称为“泄漏”）模式，并且很难从数值差异时间域（FDTD）和限制元素方法（FEM）模拟中提取。了解这些非腔衰减通道的作用对于完全理解光子源行为至关重要，因为它们提供了替代性辐射衰减通道。有效地生成单个光子的流行设计将半导体量子点（QD）嵌入整体微骨腔中[9-11]。在脱离的bragg重新反射（DBR）之间形成DBRS停止带中的空腔模式，并通过将平面结构刻在支柱中来确定侧模式。QD通常是
靶向聚电解质的补充信息...
摘要：使用三价ERBIUM（ER 3+）的使用，通常嵌入固态中的原子缺陷，在电信设备中广泛采用作为掺杂剂，并显示出基于自旋的量子记忆的量子记忆，以实现量子通信。尤其是其天然电信C波段光学转变和自旋 - 光子接口使其成为集成到现有光纤网络中的理想候选者，而无需量子频率转换。然而，成功的缩放需要具有固有核自旋的宿主材料，与半导体铸造工艺的兼容性以及与硅Pho-Pho-Photonics的直接整合。在这里，我们使用铸造型原子层沉积过程呈现二氧化钛（TiO 2）在硅底物上的薄膜生长，并在ER浓度上具有广泛的掺杂控制。即使在氧气退火后生长的膜是无定形的，它们也表现出相对较大的晶粒，并且嵌入的ER离子表现出来自氧化酶TiO 2的特征性光学发射光谱。至关重要的是，这种生长和退火过程保持了纳米光整合所需的低表面粗糙度。最后，我们通过evaneScent耦合与高质量的Si纳米腔腔接头，并展示了其光学寿命的大型purcell增强（≈300）。我们的发现表明，将ER掺杂材料与硅光子学集成在一起的低温，非破坏性和底物独立的过程。关键字：原子层沉积，纳米光子学，稀土离子，Purcell增强，量子记忆F在高掺杂密度下，该平台可以实现集成的光子组件，例如片上放大器和激光器，而稀释浓度可以实现单个离子量子记忆。
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。
purcell增强的单光子发射从量子点耦合到截断的高斯微腔
purcell增强量子点（QD）单光子发射和设备亮度的增加，已经证明了各种类型的微腔。在这里，我们提出了第一个实现截断的高斯形状的微腔与QD的截断。实施基于湿化学蚀刻和外延半导体过度生长。实验研究了腔模式及其空间纤维，并与模拟很好地吻合。可以通过制造设计可重复控制具有6000张Q-因子的基本模式波长，而29 L EV的小极化分裂可以重复控制，从而使腔体适应了特定的QD。最后，通过温度调节对腔内QD的过渡进行调节和关闭共振。在共振上减少了一个以上的因子减少的衰减时间清楚地表明purcell的增强，而G（2）（0）¼0.057的二阶相关测量结果证明了QDS单光子特性得以保留。
偏振简并腔中大量 Purcell 增强量子点诱导的光学透明性
摘要：光学活性自旋系统与具有高协同性的光子腔耦合可产生强光-物质相互作用，这是量子网络的关键成分。然而，获得用于量子信息处理的高协同性通常需要使用光子晶体腔，而光子晶体腔从自由空间的光学访问能力较差，尤其是自旋相干控制所需的圆偏振光。在这里，我们展示了协同性高达 8 的 InAs/GaAs 量子点与制造的靶心腔的耦合，该腔提供近乎简并和高斯偏振模式以实现高效的光学访问。我们观察到量子点的自发辐射寿命短至 80 ps（约 15 个 Purcell 增强），从腔体反射的光的透明度约为 80%。利用诱导透明度进行光子切换，同时相干控制量子点自旋，可以为建立量子网络的持续努力做出贡献。
异物反应：有针对性治疗的新兴细胞类型和考虑因素
作者的完整列表：埃卡特琳娜·多尔戈波洛娃（Dolgopolova）； Los Alamos国家实验室，材料物理和应用部：Dongfang综合纳米技术中心； Los Alamos国家实验室，材料物理和应用部：纳米技术中心Hartman，S；洛斯阿拉莫斯国家实验室，约翰MST-8瓦；洛斯阿拉莫斯国家实验室，材料和应用部综合纳米技术RIOS，Carlos的材料和应用部；马萨诸塞州理工学院材料科学与工程系HU，Juejun；马萨诸塞州理工学院材料科学与工程系Kukkadapu，Ravi；太平洋西北国家实验室，乔安娜EMSL卡森；洛斯·阿拉莫斯国家实验室，里亚化学司，洛斯；德克萨斯大学达拉斯分校，安东（Anton）物理马尔科（Malko）；德克萨斯大学达拉斯大学，阿纳斯塔西娅物理学布雷克（Blake）； Los Alamos国家实验室，材料物理和应用部：Sergei综合纳米技术中心；洛斯·阿拉莫斯国家实验室，化学部罗斯利克，奥利克西；福特汉姆大学，物理Piryatinski，安德烈； Los Alamos国家实验室，理论部Htoon，Han； Los Alamos国家实验室，MPA-Cint Chen，Hou-tong；洛斯阿拉莫斯国家实验室，纳米技术综合中心Pilania，Ghanshyam；詹妮弗（Jennifer）霍林斯沃思（Hollingsworth）的洛斯阿拉莫斯国家实验室；洛斯阿拉莫斯国家实验室，a。材料物理和应用部：集成纳米技术中心
SU-8 激光图案化光子晶体异质结构中确定性耦合量子点的 Purcell 增强
通过腔量子电动力学增强单光子源发射是实现许多量子光学技术中适用发射器的关键。在这项工作中，我们提出了一种灵活方便的腔体制造工艺，该工艺将 SU-8 微带确定性地写入光子晶体波导，其中 InGaAs/GaAs 量子点作为发射器。条带腔在具有选定发射波长的量子点位置处进行激光图案化。进行了微光致发光研究，结果表明，在与单个量子点弱耦合的情况下，发射强度增强了 2.1 倍，时间分辨光致发光进一步显示 Purcell 增强因子为 2.16。因此，该制造工艺被证实是一种将确定性腔耦合引入选定量子点的可靠方法。
Purcell 增强确定性耦合......
通过腔量子电动力学增强单光子源发射是实现许多量子光学技术中适用发射器的关键。在这项工作中，我们提出了一种灵活方便的腔体制造工艺，该工艺将 SU-8 微带确定性地写入光子晶体波导，其中 InGaAs/GaAs 量子点作为发射器。条带腔在具有选定发射波长的量子点位置处进行激光图案化。进行了微光致发光研究，结果表明，在与单个量子点弱耦合的情况下，发射强度增强了 2.1 倍，时间分辨光致发光进一步显示 Purcell 增强因子为 2.16。因此，该制造工艺被证实是一种将确定性腔耦合引入选定量子点的可靠方法。
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。