激光触发俄歇过程，浙江大学Nature Nanotechnology 半导体量子点真相还有哪些？

　　相干驱动的半导体量子点quantum dots是非经典光源和量子逻辑门最有前景的平台之一，并构成了光子量子技术的基础。然而，到目前为止，在量子点中，单个载流子的相干调控主要局限于最低轨道状态。对可调太赫兹脉冲的需求制约了高轨道状态的超快相干控制。

　　今日， 浙江大学 信息与电子工程学院 Jun-Yong Yan，浙江大学刘峰Feng Liu等，在Nature Nanotechnology上发文，报道了通过受激俄歇过程调控空穴高轨道状态的全光学方法，用以打破这一局限。利用拉比Rabi振荡和Ramsey干涉证明了俄歇过程的相干性。利用这种相干性还进一步研究了单空穴弛豫机制。实验观察到了161皮秒的空穴弛豫时间，并将其归因于声子瓶颈效应phonon bottleneck effect。该项研究，为理解量子发射体中高轨道态的基本性质和开发新型的基于轨道的量子光子器件，提供了新的可能性。

　　Coherent control of a high-orbital hole in a semiconductor quantum dot. 半导体量子点中，高轨道空穴的相干控制。

　　图1 带正电量子点quantum dots ，QD的俄歇电子能谱Radiative Auger emission。

　　图2:高轨道空穴的拉比振荡。

　　图3:拉姆齐干涉Ramsey interference。

　　图4:直接测量单空穴弛豫动力学。

　　图5:空穴弛豫时间的能量分离依赖性。

　　(小注：声子瓶颈效应phonon bottleneck effect：激发态准粒子与声子处于微观动态准平衡状态，当电子能隙骤减时，高频声子变多，阻碍准粒子弛豫回基态。吴艳玲、尹霞 等)