拓扑体态单光子源器件及量子光源制造技术

本申请提供一种拓扑体态单光子源器件及量子光源，涉及拓扑量子光源技术领域。拓扑体态单光子源器件包括：GaAs层；SiO2/Au结构，包括SiO2层和Au层，位于所述GaAs层下方，以作为反射镜抑制背向光子泄露；拓扑体态微腔，加工成形在所述GaAs层上；量子点，生长在所述GaAs层内，与所述拓扑体态微腔的拓扑体态耦合，生成拓扑体态单光子源。本申请利用拓扑体态较大的模式体积，有效提升量子点与微腔的耦合效率，突破传统模式体积有限导致耦合概率低的瓶颈，为实现高效光与物质相互作用提供更优方案。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及拓扑量子光源，具体而言，涉及一种拓扑体态单光子源器件及量子光源。

技术介绍

1、在量子通信、光量子模拟、传感、计算等众多量子信息应用场景中，单光子量子比特作为重要信息载体，意义重大。自组装半导体量子点凭借超高亮度以及与物质量子比特无缝互连的特性，成为构建可扩展固态量子信息平台的关键候选者。基于腔量子电动力学(cqed)原理，将单个量子点与精心设计的光学结构耦合，可产生高质量单光子。目前，微柱腔、开放微腔、圆形布拉格光栅、二维光子晶体(pc)缺陷腔和一维pc波导等多种光学微纳结构，已成为实现高性能单光子源的重要研究对象。

2、然而，在微米或纳米尺度下，这些光学微纳结构存在明显缺陷：一方面，光与物质相互作用对加工过程或环境扰动引入的缺陷、无序极为敏感，微小变化就可能导致器件性能大幅下降；另一方面，随机生长的单个量子点与微纳结构中的光学模式，容易出现空间和光谱失配的情况，使得高精度腔-点耦合难以实现，实现概率较低。为解决这些问题，科研人员开发了宽场光致发光(pl)成像、超分辨率快照高光谱成像等复杂的量子点定位技术，但这些方法也增加了技术的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种拓扑体态单光子源器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，所述拓扑体态微腔包括：

3.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，

4.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，

5.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，在邻近于Γ点处，所述拓扑平庸的光子晶体和所述拓扑非平庸的光子晶体能带中的p、d模式的组分能够发生反转，以使光波能够被拓扑界面反射并被限制在所述六边形光学微腔内，以形成所述拓扑体态。

6.如权利要求1所述的拓扑体态单光子源器件，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种拓扑体态单光子源器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，所述拓扑体态微腔包括：

3.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，

4.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，

5.如权利要求2所述的拓扑体态单光子源器件，其特征在于，在邻近于γ点处，所述拓扑平庸的光子晶体和所述拓扑非平庸的光子晶体能带中的p、d模式的组分能够发生反转，以使光波能够被拓扑界面反射并被限制在所述六边形光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：冒芯蕊，吴邦，袁之良，
申请(专利权)人：北京量子信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：