[00105498]基于纳米线异质结构的固态量子光源研究

　　该项目主要研究内容如下：
　　1。基于腔量子电动力学，分析了复杂激子与光场之间的相互作用，给出了量子光源中产
　　生单光子和双光子的物理机制、限制因素和优化条件；研究了多种耦合系统中单光子的产生机制与发射特性，包括多模微腔、耦合量子点和微腔阵列等体系；提出了双泵浦情况下，量子点-双模微腔耦合系统内量子干涉相消抑制双光子发射的物理机理，实现了极强光子亚泊松分布；通过调节双泵浦和相位，提出了可控单光子/双光子源；研究了量子点与局域表面等离子体相互作用，理论实现了单光子发射。
　　2。采用P-K 方法计算纳米线轴向异质结构内混合位错引入的应变弛豫，确定了位错稳定位置，并基于能量平衡判据预测了无位错生长的临界直径；采用 PLD 结合水热方法，实验制备了垂直于衬底的 ZnO 纳米线阵列；采用一步水热方法，制备了 Te 纳米线和 CdTe 纳米线。 3。对刻蚀衬底上复杂晶面量子点进行了建模：考虑组分分布、应变、压电和自旋轨道耦
　　合等因素，通过求解对应的电子和重空穴薛定谔方程，研究了无盖层坑内 GeSi/Si 和InAs/GaAs 量子点的电子结构；系统研究了坑内量子点应变弛豫，拟合出了描述应变驰豫的完整表达式，并基于能量平衡判据，预测了量子点稳定的生长位置。
　　4。提出了两种少光子层次的全光逻辑门：在量子点-双模微腔耦合系统中，基于多路径量子干涉相消，实现了 OR 和 XOR 全光逻辑。将此耦合系统串联，实现了基于光子偏振态的AND 和OR 全光逻辑。
　　该项目的研究成果对量子通信中的量子光源、量子计算中的少光子逻辑器件等方面实用化，具有重要推动作用。