量子点与光子晶体微腔的耦合 谢昕.pdf

文档介绍：网络首发时间：2021-10-15 16:56:10
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评 述
量子点与光子晶体微腔的耦合
谢昕, 许秀来*
中国科学院物理研究所, 北京 100190
* 联系人, E-mail: ******@
2021-07-19 收稿, 2021-08-23 修回, 2021-08-26 接受
国家自然科学基金(62025507, 11934019, 11721404, 11874419)、广东省重点领域研发计划(2018B030329001)和中国科学院B类战略性先导科
技专项(XDB28000000)资助
摘要 近20年来, 量子点与光子晶体微腔的耦合体系受到了国内外的广泛关注, 并取得了迅速的发展. 它提供了一
个有效的光与物质相互作用的量子界面, 在光学器件的优化以及量子信息处理等方面都有广泛的应用前景; 同时,
它具有高集成度, 通过与波导集成可实现片上集成的光学芯片. 本文主要介绍了自组织生长量子点与光子晶体微
腔及其耦合体系的基本原理和实验进展, 并展望了该耦合体系的发展趋势与应用前景.
关键词 量子点, 光子晶体微腔, 腔量子电动力学, 强耦合, 弱耦合
量子信息科学在近几十年来取得了快速的发展, 耦合体系下, 量子能级的自发辐射速率会得到增强[14];
但距离它的实际应用仍面临着巨大的挑战, 比如实现 而在强耦合体系下, 能量会在量子能级与光子之间发
规模化的量子网络. 为此, 可规模化的量子比特是不可 生振荡, 形成新的量子态[13]. 为了研究腔量子电动力
或缺的, 它是量子信息的载体. 目前国内外已研究出多 学, 我们一方面需要具有良好量子特性的量子体系[9],
种可用作量子比特的物理体系[1~3], 包括光子[4]、原 另一方面需要具有高品质因子、低模式体积的光学微
子[5,6]、固态量子体系[7~9]、超导体系[10]等. 其中光子 腔[14].
可作为飞行量子比特, 用来传输信息, 而固态量子体系 本文主要关注的是自组织量子点与光子晶体微腔
由于易于集成的特性