一个封闭的量子点强烈耦合到光学微腔

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　　空腔量子电动力学（QED）的强耦合状态代表在完全量子水平上的光 - 物质相互作用。添加单个光子会改变共振频率 - 一种深刻的非线性。腔QED是量子光学1,2,3的测试床，是光子 - 光子和原子 - 原子纠结门的基础4,5。在微波频率下，腔QED具有变换效应6，可以在超导电路中的量子读数和Qubit耦合。在光学频率下，门的可能性要快得多。光子可以长距离传播，并且可以轻松检测到。在单个原子1,2,3,7上进行开创性的工作后，使用半导体量子点实现了固态实施8,9,10,11,12,12,13,14,15。但是，在不引入电荷噪声和散射损失的情况下将小型半导体腔化仍然是一个挑战。在这里，我们提出了一个封闭的，超低的，可传播的微腔。门允许量子点电荷及其共振频率受到电控制。此外，消除了腔体喂食10,11,13,14,15,16,17，即使在量子点 - 腔 - 腔共振下，也可以观察到裸腔模式。即使在微腔内，量子点也具有接近辐射极限的线宽。除了非常明显的避免在光谱结构域中穿越外，我们还观察到“原子”（量子点）和时域（真空兔振荡）中单个能量量子的清晰相干交换，而主要通过原子和光子丢失通道产生了脱糖性。利用这种相干性来探测使用光子统计谱光谱验证的单一激发光子 - 原子系统之间的过渡。18。这项工作为基于半导体的量子光子学的发展建立了途径，例如单光子源和光子 - 光子门。

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