固态‘人工原子’中单电荷及自旋量子态的高精度制备与探测

项目名称： 固态‘人工原子’中单电荷及自旋量子态的高精度制备与探测

项目编号： No.91436101

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 许秀来

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 100万元

中文摘要： 量子态的高精度的制备和测量不仅是未来量子信息的处理的可靠保障，也是精密测量物理重要基础。本项目将研究基于固态‘人工原子’，即半导体量子点，中单个电荷及其自旋的精确制备和精准测量。自组装生长的量子点由于在空间三维的局域化导致其有类似于原子结构的分立能级，因此通常被称为‘人工原子’。我们将这种量子点生长在肖特基结里面，通过电场调制的光致发光检测单量子点中的电荷数量以及不同带电激子的能级；利用圆极化光的共振激发中性激子在反向电场下的光电流光谱，研究电子和空穴的遂穿时间。当从量子点中遂穿出一个载流子时，实现了点中单电荷及自旋的初始化。采用脉冲激光的相干共振激发形成单自旋的量子叠加态，并采用另一束连续激光激发带电激子能级；由于自旋阻塞和泡利不相容原理，形成的带电激子光电流强度反映了初始化自旋量子态的几率和精度。探索不同带电激子的自旋探测效率以及磁场作用下退相干时间等。

中文关键词： 量子点；光电流；高精度初始化；暗激子；高分辨探测

英文摘要： High-precision initialization and detection of quantum states are one of key issues for quantum information processing and high-precision physics. In this project, we are investigating the initialization and the detection of single charges and single spin

英文关键词： quantum dots；photocurrent；Iniliatization with high fidelity；dark exciton；high resolution detection