基于半导体量子点的片上手性纳米光子器件

手性量子光学在量子信息技术研究领域中受到了广泛的关注,其主要研究光在微纳结构中自旋依赖的手性耦合及传输行为。利用手性光与物质的相互作用可以增强光子与量子发射器的耦合,赋予纳米光子器件新的功能和应用,从而推动手性量子光学在量子信息领域中的大规模应用。主要对基于半导体量子点的片上手性纳米光子器件进行了综述,重点讨论了半导体量子点的光学性质和手性光与物质相互作用的物理机制,在此基础上对近年来应用手性耦合原理实现的多功能手性光子器件进行了总结,并对手性量子光学的未来应用场景进行了展望。     

Large Photoluminescence Enhancement by an Out-of-Plane Magnetic Field in Exfoliated WS2 Flakes

We report an out-of-plane magnetic field induced large photoluminescence enhancement in WS₂ flakes at 4 K, in contrast to the photoluminescence enhancement provided by an in-plane field in general. Two mechanisms for the enhancement are proposed. One is a larger overlap of the electron and hole caused by the magnetic field induced confinement. The other is that the energy difference between ■ and K valleys is reduced by magnetic field, and thus enhancing the corresponding indirect-tra...     

不同抗磁行为量子点发光在波导中的手性传输

近年来,为了实现可拓展的集成化量子网络,各种功能性量子器件的发展需求不断加深.集成了单量子点的条形波导可以作为单向传输的量子点光源,在单光子二极管、晶体管和确定性量子门等器件中具有广泛的应用.本文利用共聚焦显微系统,在4.2 K低温下,通过激发波导中心区域的量子点光源,实现了圆极化光的分离,并验证了波导中的自旋动量锁定效应.在实验中实现了具有反常抗磁行为的量子点荧光的手性传输,拓宽了波导单向传输的波长调控范围.在保证波导单向传输性的同时,实现了不同输出光子中心能量的正向、反向偏移.本文为研究宽波段范围的手性量子器件奠定了基础,拓展了波导在量子信息领域中的应用.