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相干驅動的半導體量子點quantum dots是非經(jīng)典光源和量子邏輯門最有前景的平臺之一，并構成了光子量子技術的基礎。然而，到目前為止，在量子點中，單個載流子的相干調(diào)控主要局限于最低軌道狀態(tài)。對可調(diào)太赫茲脈沖的需求制約了高軌道狀態(tài)的超快相干控制。

今日，浙江大學信息與電子工程學院 Jun-Yong Yan，浙江大學劉峰Feng Liu等，在Nature Nanotechnology上發(fā)文，報道了通過受激俄歇過程調(diào)控空穴高軌道狀態(tài)的全光學方法，用以打破這一局限。

利用拉比Rabi振蕩和Ramsey干涉證明了俄歇過程的相干性。利用這種相干性還進一步研究了單空穴弛豫機制。實驗觀察到了161皮秒的空穴弛豫時間，并將其歸因于聲子瓶頸效應phonon bottleneck effect。

該項研究，為理解量子發(fā)射體中高軌道態(tài)的基本性質和開發(fā)新型的基于軌道的量子光子器件，提供了新的可能性。

Coherent control of a high-orbital hole in a semiconductor quantum dot. 半導體量子點中，高軌道空穴的相干控制。

圖1 帶正電量子點quantum dots ，QD的俄歇電子能譜Radiative Auger emission。

圖2:高軌道空穴的拉比振蕩。

圖3:拉姆齊干涉Ramsey interference。

圖4:直接測量單空穴弛豫動力學。

圖5:空穴弛豫時間的能量分離依賴性。

（小注：聲子瓶頸效應phonon bottleneck effect：激發(fā)態(tài)準粒子與聲子處于微觀動態(tài)準平衡狀態(tài)，當電子能隙驟減時，高頻聲子變多，阻礙準粒子弛豫回基態(tài)。吳艷玲、尹霞等）

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激光觸發(fā)俄歇過程，浙江大學Nature Nanotechnology 半導體量子點

激光觸發(fā)俄歇過程，浙江大學Nature Nanotechnology 半導體量子點