确定性单光子源,搭载片上5.6 GHz声学时钟
可扩展固态单光子源(SPS)若具备超过数GHz的触发式单光子发射速率,将推动光子量子技术的广泛产业化应用。该团队通过声学应变诱导的GHz级动态珀塞尔效应,实现了量子点(QD)单光子发射的触发。具体方案是将砷化铟量子点集成于混合光子-声子图案化微腔中,其中光学态密度通过微腔间隔层中光刻定义的微米级陷阱对光子进行横向约束来调控。通过测量单光子统计特性,证实了陷阱内量子点发射的单光子特性。研究显示,利用压电换能器产生的单色纵向体声学声子,可实现陷阱内量子点跃迁能高达14GHz的调制。当调制频率与微腔声学模式匹配为5.6GHz时,量子点能量通过窄谱局域光子模式周期性偏移,动态珀塞尔效应显著增强了量子点发射强度。该平台由此实现了基于III-V族化合物的可扩展单光子源,其片上可调谐声学时钟频率在连续波光激发下可达数GHz以上。
量科快讯
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