用于自然原子共振的应力量子调控自组装量子点 单光子源

针对量子存储应用中自组装量子点发射的光子与自然原子系综波长匹配难的问题,通过金-金热压键合技术将含有量子点的纳米薄膜与压电陶瓷进行集成,制作了应力调控的能量可调量子点单光子源,实验上分别实现了对可见光波段镓砷/铝镓砷量子点和近红外波段铟镓砷/镓砷量子点单光子量子比特在9.1meV和4.2meV范围内的宽谱调控.不仅如此,应用应力量子调控技术成功将镓砷/铝镓砷量子点的发光波长调节至铷-87自然原子的D2能级跃迁波长(780nm),以及将铟镓砷/镓砷量子点的发光波长调节至钒酸钇晶体中掺杂的钕离子的4I9/2→4 F3/2跃迁吸收峰共振(879.7nm).该结果为实现基于半导体量子点和自然原子系综的量子存储器提供了一种强有力的调控技术.     

新型光敏纳米粒子可同时获得光电最佳性能

加拿大研究人员设计并测试了一种新型固态、稳定的光敏纳米粒子——胶体量子点技术,该技术或将用于开发更为廉价、柔性的太阳能电池及更好的气体感应器、红外激光器、红外发光二极管。此项研究成果发表在最新一期《自然-材料学》上。     

我国科学家实现六光子薛定谔猫态

中国科技大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授和同事杨涛、陆朝阳等，最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态，刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界纪录．该项研究成果以封面标题的形式发表在最新一期英国《自然》杂志的子刊《自然一物理》上．审稿人评价其是“光学量子计算领域至今最先进的实验工作”和“一个出色的成就，为量子计算、量子纠错和量子力学基本问题的研究铺平了道路”．     

中瑞合作实现更安全的量子密码系统

日前，由中国科技大学中科院量子信息重点实验室与瑞典皇家理工学院微电子与应用物理系量子电子与量子光学小组共同组建的联合课题组，在世界上首次完成了采用标记单光子源的诱骗态量子密码实验，将量子密码技术的实际安全性进一步提高。该成果已发表在最新一期的《物理评论快报》上。     

光子轨道角动量纠缠实现量子存储

中国科学技术大学郭光灿院士带领的中科院量子信息重点实验室史保森小组在高维量子中继研究方向取得重要进展,首次在国际上实现了光子轨道角动量纠缠的量子存储,进一步证明了基于高维量子中继器实现远距离大容量量子信息传输的可行性。相关研究已发表于《物理评论快报》。     

自组织量子点的量子态光学探测(英文)

半导体量子点主要包括在真空中外延生长的自组织量子点和在溶液中采用化学方法合成的胶体量子点,由于量子限制效应所导致的分立能级结构使得它们通常被称为"人工原子"。和自然原子不同,半导体量子点的能级结构强烈依赖于其尺寸和形状,这样就提供了更为灵活的方法来控制固体材料中的光与材料的相互作用。近年来,许多类原子的量子光学现象(包括量子干涉、Rabi振荡和Mollow荧光)都已经在单个的自组织量子点中揭示出来。与此形成对比的是,上述所有的类原子量子光学特性目前还没有在单个的胶体量子点中观察得到。在本文中,我们将侧重于介绍我们科研组以及我们和别的科研组合作对单个自组织量子点的单量子态在光学探测和相干控制方面完成的一系列工作。对单个的胶体量子点,我们认为量子相干特性的测量和控制将在新近合成的非荧光闪烁或荧光闪烁得到抑制的材料体系中得以实现。     

纠缠光子拍出“薛定谔猫”悖论照片

正最近,奥地利物理学家设计出一种新奇方法,无需光与拍摄目标相互作用,利用量子效应也能拍出照片。这听起来似乎颠覆了传统物理的成像原理,他们用一个镂空的猫图案进行了实验,虽不是一张同时"要死要活"的猫照片,却是粒子能同时处于两种状态的证明。相关论文发表在近期的《自然》杂志上。据自然网站近日报道,量子     

科学家利用半导体芯片实现光子纠缠态

英国科学家近日利用一个半导体芯片实现了光子纠缠态，向实现量子计算又迈进了一步。该研究报告发表在最新一期英国《自然》杂志上。所谓纠缠态是指无论距离远近，两粒了状态表现完全一样的一种奇妙现象，爱因斯坦将其称为“鬼魅行为”,科学家认为，实现粒子的纠缠态对制造量子计算机和量子编码极为重要。此前，科学家曾利用激光实现了光子纠缠。此次，     

科学家开发出可“雕刻”单光子的纳米装置

未来以量子计算机构建的网络理论上拥有现有计算机无法比拟的保密能力和运算速度,但开发量子网络的关键是要能够按需产生编码信息的单个光子。现在,荷兰埃因霍芬理工大学教授安德烈·菲奥尔的团队开发出一种纳米级装置,可以通过"雕刻"单个光子的形状,释放出具有精确形状的单个光子。这项发表在《自然·通讯》杂志上的最新成果向构建安全的量子网络迈出了重要一步。光子的形状是由它所携带的能量如何平稳释放来决定的。     

LA声子对激子qubit纯退相干的影响

在一个抛物量子点中，以激子的真空态和基态作为量子比特(qubit)，采用求密度矩阵元的方法，计算了由形变势下声学声子引发的激子量子比特纯退相干.找到了激子量子比特纯退相干因子对时间、温度和量子点受限长度的依赖关系.研究发现,激子量子比特的退相干因子在2.5ps的时间范围内随时间的增加而迅速增加，其纯退相干时间在ps量级；在温度即使为绝对温度0K时由LA声子引发的退相干依然存在，在温度大于3K后退相干因子随温度的增大而开始迅速增大；并同时发现量子点受限长度对退相干因子有重要影响，激子越受限退相干越快.研究结果表明,对激子量子比特使用适当大小量子点，且保持环境低温，并采用低能超快光学操作可以有效地抑制声子对激子量子比特纯退相干的影响. 关键词： 量子点 量子信息 量子比特