单光子发射器的研制是实现量子计算和量子密码的主要障碍。其中固态量子发射器，例如半导体量子点，具有一些其他两级系统所不具备的优点：大的振子强度，可测量性，以及较长的相干时间。然而，由于光在半导体与空气界面的全内反射，量子点表现出低的提取效率，这限制了它们在量子信息系统中的应用。针对这一问题，人们提出了在固态系统中实施腔量子电动力学的解决方案。而光子晶体微腔以其极小的模式体积和极高的品质因数成为腔量子电动力学方案的候选材料。实现腔模式与量子点激子之间有效相互作用的关键是，得到空间高度交叠，即量子点位置须在腔电场波腹约100纳米的范围内。

 

面对这一挑战，英国科学家利用创新的低温激光刻蚀技术记录了InGaAs单量子点的位置和波长。这一方法为自组装量子点的位置提供了精确的标记，对固态腔量子电动力学方案的实现非常重要。他们为得到有效的单量子点光子器件做出了两方面关键进展：首先，记录和重复获得了精度分别为50纳米和150纳米左右的单量子点；第二，在记录过程之后，成功制得光子晶体L3微腔。

 

原文链接：http://www.iop.org/EJ/abstract/0957-4484/19/45/455307 （黄娆/编译）

 

《科学新闻》 (2008年 12月 第1期 封面集锦)