基于胶体量子点的室温单光子

摘要：单光子源是应用于光量子信息技术的一种量子光源，制备方便使用的室温单光子源将促进量子信息技术走向实用化。在这个报告里我将展示基于胶体量子点实现的两种类型的室温单光子发射器件：光纤集成的单光子源和电激发单光子源。通过将胶体量子点涂敷在高质量的微纳光纤表面，我们制备出结构简单、不需光学对准的光纤集成单光子源。然而这种结构对单光子的收集效率较低，理论极限仅为30%左右。为了进一步提高单光子的收集效率，我们发展了基于光纤端镜FP腔的高效单光子源。通过制备合适几何形貌的光纤端镜，与FP微腔耦合的量子点所发射的单光子将被高效耦合到单模光纤中。数值模拟计算表明，反射率仅为96%左右的端镜可以对单光子实现到单模光纤高于80%的收集效率。最后，我们将汇报一种高纯度的室温电激发单光子源。通过引入一PMMA绝缘薄层包覆胶体量子点，基于常规QLED结构的器件可以在2.6V电压驱动下发射高纯度的单光子，在未进行光谱滤波的条件下测得二阶关联函数g(2)(0)<0.05.

简介：方伟，浙江大学光电科学与工程学院副教授。1999年在北京大学物理系获得学士学位；2006年在美国西北大学物理和天文系获得博士学位；2006-2008年在美国国家标准技术研究所（NIST）从事博士后研究；2009年加入浙江大学光电信息工程学系。他的研究方向主要包括基于胶体量子点的单光子源、基于微纳光纤的光学非线性和量子光源、光学微腔与腔量子电动力学等，在Nature Commun.、PNAS、PRL、JACS、Nano Lett.、Opt. Lett.等学术期刊上发表论文60余篇，SCI引用3000余次。