一种新型光主动门的表征

基于AlGaAs/GaAs异质结构的门定义量子点(GDQDs)作为自旋量子比特的平台被广泛研究^[1]．然而，到目前为止，很少有人将GaAs GDQD与光子耦合，这将为实现基于半导体的量子网络开辟新的可能性^[２]．为了解决这个问题，我们开发了一种新型的光学活性GDQD，它可以潜在地充当标准GDQD中光子和自旋量子比特之间的接口。这些具有光学活性的GDQD利用局部电场来限制激子。这种量子点的描述需要一个独特而通用的设置，能够在毫开尔文温度下进行光学测量。

实验装置

为了表征具有光学活性的GDQD，我们建立了一个基于稀释冰箱的共聚焦显微镜(见图1)。样品保存在稀释冰箱中，稀释冰箱可达到~30 mK，并由快速调制器调制连续波激光产生的可编程激光脉冲序列进行光泵浦。量子点是通过对两个纳米级栅极施加适当的电压形成的(见图2(a))。来自GDQD的光致发光通过光纤收集，发送到光谱仪(来自Jobin-Yvon的FHR 1000)，并由CCD探测器(来自Andor Technology的iDus DU416A-LDC-DD)记录。结合相机的小像素尺寸(15 um)和摄谱仪的长焦距(1 m)，获得了高光谱分辨率(10 pm)。通过两个单光子探测器进行光子相关测量，测量了GDQD的单光子纯度。通过各种编程语言控制iDus 416 CCD探测器的可能性使我们能够完全自动化整个设置，在我们的情况下，使用Python脚本。

图1。基于稀释冰箱的共聚焦显微镜。

实验结果

图2(b)显示了来自光学活性GDQD的PL光谱。光谱在30 mK下测量，并由iDus 416 CCD探测器记录。摄像机使用的热电冷却技术，一方面确保了低暗电流，足以测量单个量子点的微弱信号;另一方面，它允许我们连续几天不间断地进行测量。

参考文献

[1] E. A.契诃维奇等人，Nat. Materials. 12494 (2013)
[2] B. Joecker，物理评论B 99, 205415 (2019)