光刻量子点的单电子动力学、单光子探测和量子调控相关物理问题研究

对半导体量子点的有效量子调控是实现全固态量子信息技术的重要途径。进行量子调控的必要基础是对量子点中各种单个量子过程和机理的全面认识，如单电子隧穿、库仑阻塞效应、量子跃迁、自旋翻转、单光子发射/吸收、电子-光子量子信息转换等等。通过精密光刻方法形成的量子点具有良好的结构和电学操控性，是研究单量子过程的理想体系，并且能很好地与器件工艺相结合开发功能化量子器件。本项目采用电子束曝光等先进微纳加工技术在二维AlGaAs/GaAs材料上制备光刻量子点结构，通过对其进行高精密的电学输运、光电导测量和光谱分析，深入研究量子点中的单电子动力学过程和单光子探测物理，在系统研究光刻量子点对电场、磁场、温度等外调制场作用下物性响应的同时，探索单量子物理过程的量子调控途径和关键技术。