將單光子發(fā)射器的量子光學(xué)特性與納米光子和等離子體系統(tǒng)中強(qiáng)大的近場(chǎng)相互作用相結(jié)合，是創(chuàng)建量子操作和計(jì)量功能的有效方法。在這方面，主動(dòng)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)射器-環(huán)境相互作用的能力特別重要。雖然熱調(diào)制、機(jī)械調(diào)制和光調(diào)制已相繼被證明，但電氣調(diào)制仍然是一個(gè)突出的挑戰(zhàn)。在此，我們通過(guò)原位調(diào)整石墨烯的費(fèi)米能量，實(shí)現(xiàn)了快速、全電調(diào)制鉺發(fā)射體納米層與石墨烯之間的近場(chǎng)相互作用。我們展示了強(qiáng)大的相互作用，對(duì)于約25%的發(fā)射器，衰減率提高了1000倍以上，并以高達(dá)300 kHz的頻率對(duì)這些相互作用進(jìn)行了電調(diào)制，比發(fā)射器的輻射衰減（約100 Hz）快幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這為集成量子技術(shù)提供了一個(gè)有利的平臺(tái)，為通過(guò)控制波形的集體等離子體發(fā)射或光子發(fā)射來(lái)產(chǎn)生量子糾纏開(kāi)辟了途徑。
Fig. 1 復(fù)合鉺-石墨烯系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)制概念。
Fig. 2 有效的能量從鉺發(fā)射器流向石墨烯。
Fig. 3 帶間和帶內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)制。
Fig. 4 動(dòng)態(tài)調(diào)制的內(nèi)部制度。
相關(guān)研究成果于2020年由巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所Frank H. L. Koppens課題組，發(fā)表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-17899-7)上。原文：Fast electrical modulation of strong near-?eld interactions between erbium emitters and graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
.jpg)
