TY  - THES
AB  - Halbleiterquantenpunkte gelten als gute Kandidaten für deterministische Quantenlichtquellen. In dieser theoretischen Arbeit werden zwei Fälle untersucht, in denen Zweiphotonenprozesse Ein- und Zweiphotonenzustände erzeugen können. Dazu wird die Von-Neumann-Gleichung numerisch gelöst. Im Gegensatz zur Emissionskaskade von einem Biexziton erzeugt der direkte Zweiphotonenübergang vom Biexziton in den Grundzustand eines Quantenpunktes polarisationsverschränkte Photonen, deren Verschränkungsgrad unempfindlich gegenüber der Feinstrukturaufspaltung der Exzitonen ist. Es werden phononassistierte Zerfallsprozesse in Born-Markov-Näherung berücksichtigt. Bei tiefen Temperaturen wird der Einfluss der Phononen unterdrückt, sodass hochgradig verschränkte Photonenpaare emittiert werden können. Das Spektrum und die Quantenstatistik der Photonenpaare werden untersucht. Von Interesse ist auch der Zerfall des Biexzitons in Systemen mit bimodalen Resonatoren. Hier kann ein hoher Grad der Verschränkung erreicht werden. Ein Zweiphotonenprozess vom Biexziton eignet sich auch zur Erzeugung von Einzelphotonen. Es wird ein neues Konzept vorgestellt, bei dem ein Laserpuls das System vom Biexziton in ein virtuelles Niveau in der Bandlücke des Halbleiters treibt. Wenn das System von diesem Zwischenzustand in den Grundzustand relaxiert, wird ein Photon emittiert. Auch unter Berücksichtigung von phononassistierten Prozessen zeigt sich das Potential zur On-Demand-Emission. Die Quelle emittiert bei tiefen Temperaturen Photonen mit einer hohen Ununterscheidbarkeit. Der Prozess höherer Ordnung erlaubt es, die Polarisation, die Frequenz und den Emissionszeitpunkt optisch mit einem Laserpuls zu kontrollieren. Zweiphotonenprozesse ermöglichen somit vielseitig einsetzbare Quantenlichtquellen, die in der Quanteninformationswissenschaft benötigt werden.
AU  - Heinze, Dirk Florian
CY  - Paderborn
DA  - 2018
DO  - 10.17619/UNIPB/1-518
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 20.12.2018
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2018
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2018
SP  - 1 Online-Ressource (121 Seiten)
T2  - Fakultät für Naturwissenschaften
TI  - Quantenoptik mit Halbleiterquantenpunkten
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-32762
Y2  - 2026-01-14T17:14:46
ER  -