Letter 物理：単一量子ドットによる共振器反射率の制御 2007年12月6日 Nature 450, 7171 doi: 10.1038/nature06234 固体の共振器量子電気力学（QED）系は、量子光学の実験と量子情報処理デバイスの開発にロバストで拡張可能なプラットホームを提供する。特に、フォトニック結晶ナノ共振器と半導体量子ドットを使った系では、急速な進展がみられている。最近の実験では、光ルミネセンスにおいてフォトニック結晶共振器と単一量子ドットとの相互作用の弱い結合領域と強い結合領域が観測できるようになった。弱い結合領域では、量子ドット放射寿命が変調される。強い結合領域では、結合した量子ドットも共振器スペクトルを変調する。拡張可能な量子情報ネットワークと量子計算に関するいくつかの提案でも、強結合や弱結合量子ドットからの共鳴光散乱による、共振器-量子ドット結合の直接測定がもとになっている。このような実験は最近、原子系や超伝導回路QED系で行われたが、固体量子ドット-共振器QED系では行われていない。本論文では、この相互作用が固体系でも検知できることを示す実験証拠を提出し、理論から予測されるように、量子ドットは共振器の透過および反射スペクトルを強く変調することを示す。量子ドットが共振器と結合すると、その遷移と共鳴する光子は共振器に入ることが禁じられることを示す。この効果は、共振器を通して量子ドットを調整し、それらの結合強度を変化させたときに観測される。プローブビームの強度が高い場合には、透過ディップが急速に飽和するのが観測される。これらの測定結果から、共振器-量子ドット系を調べる方法が得られ、また、フォトニック結晶共振器中の量子ドットにより、コヒーレント光散乱と大きい光学非線形性を利用した量子デバイスの実現に一歩近づいた。 Full Text PDF 目次へ戻る
