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2023-05-10 22:23 |
基于單層過渡金屬硫化物的單光子源研究獲進(jìn)展
近日，華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院/廣東省量子調(diào)控工程與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員朱起忠與香港大學(xué)博士翟大偉、教授姚望合作，在單層過渡金屬硫化物的激子特性方面取得重要研究進(jìn)展。他們在理論上提出了基于層內(nèi)激子產(chǎn)生偏振與軌道角動量鎖定的單光子 源及其陣列的方案。相關(guān)研究發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nano Letters。 KgW:@X7wvM
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單光子源在量子信息和量子通訊中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。近些年來，研究人員發(fā)現(xiàn)單層過渡金屬硫化物（TMD）中的激子可以作為很好的單光子源，具有高度的可集成性和可調(diào)控性，并且莫爾周期外勢中的激子普遍被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)單光子源陣列。這引起了研究人員的廣泛興趣和大量研究。 \Ofw8=N-2
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然而，目前研究的基于TMD的單光子源發(fā)出的光子只有偏振自由度，而我們知道光子除了偏振自由度外還有軌道角動量自由度。能否利用TMD中的激子來產(chǎn)生攜帶軌道角動量以及偏振和軌道角動量糾纏的光子呢？如果可以做到，這將在充分利用TMD中單光子源的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上提供一個(gè)新的產(chǎn)生內(nèi)部自由度糾纏的單光子源，預(yù)期將在領(lǐng)域內(nèi)引起廣泛的興趣。 *z'yk*
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最新研究中，研究人員在考慮TMD層內(nèi)激子的能谷軌道耦合的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)通過利用將TMD鋪在各項(xiàng)同性的納米泡上產(chǎn)生的各向同性的應(yīng)力束縛勢，應(yīng)力外勢中的激子本征態(tài)具有能谷和軌道角動量糾纏的特性。利用光與激子的耦合理論，他們進(jìn)一步證明了這樣得到的能谷和軌道角動量糾纏的激子可以被攜帶軌道角動量的光子激發(fā)，也可以通過激子復(fù)合發(fā)出偏振和軌道角動量糾纏的單光子。 [j4v] PE
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