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相干种群捕获与使用三角态的量子点孔旋转的循环转变相结合
Coherent population trapping combined with cycling transitions for quantum dot hole spins using triplet trion states
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论文摘要
用于测量的光学自旋旋转和循环跃迁通常在量子点中不兼容，这是量子信息应用的基本问题。在这里，我们表明，对于一个孔，可以使用一个孔中的一个孔在激发轨道上的一个孔中解决此问题，在该轨道上，强旋转轨道相互作用会倾斜旋转。然后，即使在法拉第磁场中，我们也会使用特定的TRION三重态形成双$λ$系统，我们用来证明快速孔旋转初始化和相干种群捕获。最低的TRION转变仍然强烈保留自旋，因此将快速的光学旋转控制与自旋读数的循环转换相结合。
Optical spin rotations and cycling transitions for measurement are normally incompatible in quantum dots, presenting a fundamental problem for quantum information applications. Here we show that for a hole spin this problem can be addressed using a trion with one hole in an excited orbital, where strong spin-orbit interaction tilts the spin. Then, a particular trion triplet forms a double $Λ$ system, even in a Faraday magnetic field, which we use to demonstrate fast hole spin initialization and coherent population trapping. The lowest trion transitions still strongly preserve spin, thus combining fast optical spin control with cycling transitions for spin readout.
