TY  - THES
AB  - Die kontrollierte Erzeugung einzelner Photonen auf Abruf (on demand) ist eine Grundvoraussetzung für die Quanteninformationstechnologie. In diesem Kontext sind Zweiphotonen-Raman-Prozesse in -Konfiguration ausgiebig untersucht worden: Hierbei wird das System derart durch einen Laserpuls angeregt, dass es unter Emission eines Einzelphotons vom einen in den anderen Grundzustand übergeht. Dieses Photon erbt die spektralen Eigenschaften des Lasers. Bisher ist allerdings keine On-Demand-Emission beobachtet worden. Diese theoretische Arbeit knüpft in zweierlei Hinsicht an die Weiterentwicklung von Raman-Photonenquellen an. Zum einen betrachten wir einen speziellen Zweiphotonenprozess, nämlich zwischen Biexziton und Grundzustand in Halbleiterquantenpunkten. Wir zeigen, dass Frequenz, Linienbreite und Linienform der Emission durch den Kontrolllaser bestimmt sind. Zum anderen nehmen wir die erfolglose experimentelle Realisierung der On-Demand-Emission zum Anlass, um Raman-Prozesse allgemein grundlegend neu zu untersuchen. Wir entwickeln ein mikroskopisches Rahmenkonzept auf Basis der Heisenberg-Gleichung in Kombination mit der Cluster-Entwicklung. Diese Methode ermöglicht eine eindeutige Definition eines Raman-Photons. Wir analysieren zunächst Raman-Prozesse in Dreiniveausystemen und identifizieren zwei verschiedene Typen von Raman-Prozessen. Wir finden, dass sowohl Stark-Shifts als auch Quanteninterferenz auftreten können. Wir zeigen, dass Raman-Prozesse unter Berücksichtigung dieser Effekte tatsächlich On-Demand-Emission zulassen. Unseren Formalismus übertragen wir abschließend auf die Einzelphotonenemission aus dem Biexziton. Wir präsentieren erste Erkenntnisse zur Verbesserung des System- und Anregungsdesigns, um On-Demand-Verhalten einer auf dem Zweiphotonenprozess zwischen Biexziton und Grundzustand basierenden Einzelphotonenquelle zu erreichen.
AU  - Breddermann, Dominik
CY  - Paderborn
DA  - 2018
DO  - 10.17619/UNIPB/1-321
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 23.05.2018
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2018
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2018
SP  - 1 Online-Ressource (viii, 142 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Theorie der Erzeugung einzelner Photonen mit optisch getriebenen Zweiphotonenprozessen in Halbleiterquantenpunkten
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-30733
Y2  - 2026-01-13T23:07:43
ER  -