报告时间:2023年12月07日(周四)上午10:30
报告地点:物质科研楼A309会议室
报告题目:基于III-V族半导体量子点的光量子器件
报告摘要:量子光源是实现光量子精密测量、量子计算和量子通信等量子技术的关键器件之一。半导体量子点可以确定性的产生单光子、纠缠光子对以及簇态,是实现固态高性能量子光源的理想体系之一。然而,尽管半导体量子点有诸多优点,在收集效率、片上单光子源的光子全同性以及纠缠光源的可扩展性等方面仍有进一步提升的空间。在本次报告里,我将介绍一种新的双脉冲激发方案[1]。该方案利用两个波长与量子点荧光失谐的激光脉冲相干的驱动量子点,产生高质量的单光子,为提高单光子源的收集效率开辟新途径。此外,我们还将展示如何利用光子晶体微腔提升片上集成的量子点单光子源的性能,实现高单光子纯度和不可区分度的片上单光子[2]。
除了作为单光子源,量子点也可用于产生纠缠光子对。在本次报告里,我将介绍通过结合量子限制斯塔克效应和AC斯塔克效应,提升量子点纠缠光源的可扩展性,实现一种波长可调的具有高纠缠保真度的量子点纠缠光源[3]。
最后,我还将展示一种通过受激俄歇的过程相干地操控量子点中空穴轨道态的方法[4]。这一方法突破了先前因缺乏可调谐太赫兹脉冲激光器而受限的高轨道态相干控制局限,为量子点在量子计算等领域的应用提供了新的可能性。
参考文献:
[1] J. Yan, et. al., Double-Pulse Generation of Indistinguishable Single Photons with Optically Controlled Polarization, Nano Lett. 22, 1483 (2022).
[2] F. Liu, et. al., High Purcell Factor Generation of Indistinguishable On-Chip Single Photons, Nat. Nanotechnol. 13, 835 (2018).
[3] C. Chen, et. al., Wavelength-tunable high-fidelity entangled photon sourcesenabled by dual Stark effects, arXiv:2308.04744 (2023)
[4] J.-Y. Yan, et. al., Coherent Control of a High-Orbital Hole in a Semiconductor Quantum Dot with near-Unity Fidelity, Nat. Nanotechnol.18, 1139 (2023).
个人简介:刘峰研究员2013年博士毕业于德国多特蒙德工业大学。博后期间分别在英国谢菲尔德大学和德国亚琛工业大学从事集成量子光学回路和量子网络的研究。2019年入选国家高层次人才计划青年项目,并加入浙江大学信息与电子工程学院。刘峰研究员的主要研究方向是基于半导体量子点的量子光源和光量子芯片。其代表工作包括Nature Nanotechnology, Physical Review Letters, Physical Review B等。刘峰研究员主持了科技部重点研发计划青年项目一项、国自然面上项目一项,参与由华为横向项目一项。