自己形成メサ上に作製した単一量子ドット中の多重励起子からの相関光子対発生

从自形成台面上制造的单个量子点中的多个激子生成相关光子对

• 批准号: 15710100
• 负责人: 熊野 英和
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710100/
• 关键词: 単一光子源; 量子暗号通信; 光子相関測定; アンチバンチング; 相関光子対発生; 単一量子ドット; 単一光子光源; ワイドバンドギャップ半導体; 混晶半導体局在準位; 自己形成メサ構造; 量子情報科学; 非古典光発生

現在、通信の秘匿性の重要性が増し、量子力学の原理に基づいて安全が保証される量子暗号通信の実現が強く求められている。量子暗号通信用の光源として、現在は減衰させたレーザー光が利用されているが、光子数の揺らぎのためビットレートを高くできない問題がある。そこで、光子数状態と呼ばれる光子数揺らぎのない半導体光源の作製を検討した。光子数状態の発生には、離散的状態密度の存在が必要であり、安定性、加工精度、集積性の観点から最適であると判断した半導体零次元系を用いて研究を行った。半導体材料としてはSi-APD単一光子検出器との波長整合の観点からInAlAsを選択し、自己組織化量子ドットを成長後、微細加工技術によりメサ加工を施した。メサ領域に存在する量子ドットからの発光を顕微光学系に入射させたところ、単一量子ドットに起因する半値全幅約200μeV程度の鋭いピークが観測され、その起源を時間分解分光による強度減衰、また励起光強度依存性により検討したところ、単一量子ドット内に存在する励起子、あるいは励起子分子起源の発光線であると確認した。この内の一本の発光線、例えば励起子発光による光子数状態光の発生、更には単一光子発生の検証実験を、HBT setupと呼ばれる強度の二次相関関数を測定する光学系を用いて行った。結果として、励起子発光がアンチバンチングと呼ばれる状態を示すことを確認した。これは、単一量子ドットから生成した光子が光子数状態と呼ばれる光子数の確定した状態にあり、かつその光子数が1であることを示しており、本研究により盗聴の対象となる光子の複数個発生が強く抑制されていることが示された。また、引き続き励起子分子発光線と励起子発光線を用いて光子相関測定を行った。結果、単一量子ドット内の励起子分子発光→励起子発光→基底状態という連続的な発光再結合プロセスによる相関光子対の発生が明瞭に示された。

At present, the importance of communication anonymity is very important, and the principles of quantum mechanics, security, security, quantum code communication, quantum code communication, and quantum mechanics are very important. Quantum code communication: light source, photon number, photon, photon and photon. The number of photons, photons. The number of photons has the characteristics of "necessary", stability, processing accuracy, concentration, accuracy, judgment, half-volume zero-dimensional system, and so on. Semi-bulk materials such as Si-APD, one-photon generator, wavelength integration, InAlAs selection, self-assembly, micro-processing technology and micro-processing technology. In the field of optical engineering, there is a quantum optical device in the field of optical microoptics. The full width of the whole spectrum is about 200 μ eV, the intensity of the spectrum is decomposed in time, the optical intensity is dependent on the optical strength, and there is an excitation driver, an excitation driver, and an internal device. The source of the exciter molecule is the source of the light beam. There is a book on the optical line, the example of the exciter, the photon number of light, the photon of one photon, the intensity of the second phase of the HBT setup, the measurement of the optical system in the Department of Optics. Results the results show that the status of the driver and the exciter indicates that the device is confirmed. The photon number of photons is determined, the photon number of photons is determined, and the photon number of photons is displayed. In this study, several photon suppression photons are displayed in this study. The optical line of the molecular exciter is measured by the photon phase detector. The results show that the photoluminescence of a quantum exciter molecular exciter light exciter base state amplifier link is then combined with the photon photon generation device to clearly show the light intensity.

项目成果

H.Kumano, Y.Hitaka, I.Suemune: "Emissions from single localized states observed in ZnCdS ternary alloy mesa structures"Applied Physics Letters. 82. 4277-4279 (2003)

H.Kumano、Y.Hitaka、I.Suemune：“在 ZnCdS 三元合金台面结构中观察到的单一局域态的发射”《应用物理快报》。