Partenaires

Logo ens
CNRS
Logo P6
Logo P7

 


Rechercher

Sur ce site


Laboratoire Pierre Aigrain

Accueil du site > La recherche au L.P.A. > Propriétés optiques et électroniques des nano-objets > Optique cohérente et non linéaire > Boîtes quantiques > Contrôle tout optique d’un émetteur de photons uniques

Contrôle tout optique d’un émetteur de photons uniques

Les boîtes quantiques de semiconducteurs (BQs) sont très prometteuses pour la réalisation de dispositifs intégrés tels que des sources de photons uniques pour des applications en cryptographie quantique. Cependant, les BQs sont des systèmes de matière condensée et ils souffrent par conséquent du couplage à leur environnement qui entraîne une dégradation de la qualité des photons émis en vue de ces applications. Une façon d’éviter ce couplage est d’exciter une BQ strictement à la résonance à basse température. Or, nous avons montré que l’étude de l’émission résonnante de BQs uniques peut être fortement limitée, voire impossible, car la plupart des BQs montrent une très forte inhibition de l’émission résonnante du fait d’un dopage résiduel non contrôlé. Nous proposons une solution efficace à ce problème qui repose sur l’utilisation d’un laser non-résonnant de très faible puissance qui commande optiquement la réponse résonnante de la BQ [1]. Cette commande optique joue sur la dynamique de piégeage et de dépiégeage des porteurs au voisinage de la BQ et permet de neutraliser le dopage résiduel. Elle permet de retrouver les propriétés d’un atome artificiel, et les BQs uniques se comportent comme des systèmes à deux niveaux quasi-idéaux.

JPG - 22.8 ko
Resonant emission spectra of the exciton with (•, gate ON) and without (◦, gate OFF) the additional non-resonant laser, in a single quantum dot at 10K. The resonant emission intensity is measured as a function of the laser detuning with the exciton energy. The powers of the optical gate and the resonant laser are respectively equal to 3 nW and 4 µW. Lorentzian fit (solid line) of width 3.2 µeV.

[1] Optically gated resonant emission of single quantum dots, H. S. Nguyen et al., Phys. Rev. Lett. 108, 057401 (2012)