Pulsed excitation dynamics in quantum-dot–cavity systems: Limits to optimizing the fidelity of on-demand single-photon sources
Notice bibliographique
Résumé
A quantum dot coupled to an optical cavity has recently proven to be an excellent source of on-demand single photons. Typically, applications require simultaneous high efficiency of the source and quantum indistinguishability of the extracted photons. While much progress has been made in both suppressing background sources of decoherence and utilizing cavity quantum electrodynamics to overcome fundamental limitations set by the intrinsic exciton-phonon scattering inherent in the solid-state platform, the role of the excitation pulse has been often neglected. We investigate quantitatively the factors associated with pulsed excitation that can limit simultaneous efficiency and indistinguishability, including excitation of multiple excitons, multiphotons, and pump-induced dephasing, and find for realistic single-photon sources that these effects cause degradation of the source figures of merit comparable to that of phonon scattering. We also develop rigorous open quantum system polaron master equation models of quantum dot dynamics under a time-dependent drive which incorporate non-Markovian effects of both photon and phonon reservoirs, and explicitly show how coupling to a high-Q-factor cavity suppresses multiphoton emission in a way not predicted by commonly employed models. We then use our findings to summarize the criteria that can be used for single-photon-source optimization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».