能够对两能级量子系统产生的单光子进行处理和控制,来实现长距离传输二进制编码的保密数据是实现未来量子信息处理和通讯的必要条件。与自然原子相比,以外延生长量子点、胶体量子点和单壁碳纳米管为代表的半导体纳米材料具有较大的光学跃迁偶极矩,而且其形状、尺寸、密度、位置和组成等参数在生长过程中都能够得到有效的控制,从而达到灵活地调节其电光特性等目的。本项目计划对上述这三种半导体纳米材料在单分子精度进行量子相干特性的测量和单光子器件的研制。在外延生长量子点方面,将结合微腔量子电动力学来观察到更多新奇的量子相干特性;在胶体量子点方面,争取首次实现量子干涉和Rabi振荡这些基本量子相干特性的测量;在单壁碳纳米管方面,通过单光子发射的测量,来解决其在室温条件下是否为两能级量子发光体这个问题。项目完成时,力争发表若干具有重要国际影响的学术论文,建立具有国际先进水平的半导体纳米材料光学特性研究团队。
英文主题词single-photon emission;coherent optical property;quantum dot;;