纠缠的区别经典物理学和量子力学是在大多数应用中的量子信息科学的核心资源。在先前的示威活动，纠缠光子允许基本的量子力学测试，提供安全通信协议，启用使用任何传统计算机能够有效地执行的算法的计算，并提供改进的光学传感和成像[ 1 ]。展望未来，科学家们将需要可靠的，大规模生产的纠缠光子源。量子点是为这个角色的主要候选人，但这些“人造原子”遭受结构上的违规行为，溺爱造成了不匹配的能量发射光子对的纠缠。一项新的研究在“ 物理评论快报“ [ 2 ]克服了这一挑战，通过使用两个控制旋钮施加电场和机械应变，携手重塑的电子结构的恢复点的可能性纠缠。
一对纠缠光子可以在物理上分离的，但它们的量子身份仍然锁定在一起。例如，在任何测量一个光子的偏振，将即时确定的其他相应的偏振测量。今天，大多数实验采用纠缠光子生成它们使用弱自发变频方法，一个非线性晶体，由此一个父在一个给定的波长的光子被转换成两个波长较长的女儿，缠结的光子。这需要一个强大的泵浦激光强度和沉重的光谱和空间滤波的输出。如果泵此过程中，过弱，然后尝试没有纠缠光子的结果。如果泵的过程过于强烈，则出现太多的光子对。这个过程中的统计数据提供了最根本的困难，在扩大现有纠缠光子的量子信息技术，而这些技术必须与相应的经典技术扩大到竞争。
然而，并非所有的纠缠遭受这些相同的统计信息，。在一个单一的原子，两个光子结果从一个单一的衰减，可以制作与几乎一定保证针对多个光子对的纠缠光子的原子级联过程。这些过程依靠严格上发出的光子无法区分的的原子对称性，离开，但一个自由度，通常极化。2000年，奥利弗·本森和他的同事[ 3 ]指出，类似的过程中可能出现的半导体量子点。原因有很多喜欢的半导体需求单对纠缠光子源，而不是一个基于原子的陷阱。半导体制造技术加方便电气泵送和集成光学芯片级的可扩展性。此外，单冷微芯片可能包含对在一个时间纠缠光子源的大型阵列，从而可以取代所有的被困原子的技术，否则可能会被用于各种体积庞大的硬件。不幸的是，基于半导体的纠缠源的梦想很快面临一个问题：这一技术无法产生纠缠光子对的第一次尝试，由于缺乏真正的量子点atomlike对称[ 4 ]。
对称的重要性源于光子产生的方式，。这个过程开始所创造的激子，这是短命的束缚态之间的传导电子和价孔。这些状态可以光学或电气泵浦，并可以选择的状态下，一对的激子占据点频谱。由于这两个激子占据相同的高度密闭的点，它们的最低能量状态具有相同的空间波函数，泡利不相容原理，自旋相反。当两个激子的再结合的电子和空穴，所发出的光子的偏振直接相关，自旋，导致相反极化的两个光子。如果那些光子不能区分它们的波长，它们将偏振缠结。然而，量子点的不对称性可以改变每个单态激子的自旋态的能量，导致每个光子的偏振，其发射波长之间的关系中的纠缠，防霉变质。的能量景观，也可以是复杂的非对称点之间的耦合激子。
要恢复纠缠 ??，必须符合两个激子自旋态的能量。不幸的是，自旋简并的不对称性，以防止在自组装
里纳尔多特洛塔莱布尼茨固态与材料研究所，德国，和他的同事研究所报告的提前的应用程序不只是一个微调旋钮，但两个[ 2 ]。这种组合提供了充分的普遍性的调整工程师在几乎所有的量子点激子自旋简。在这种新的设计中的第一旋钮是一个直流电场取向的点的生长方向（由电池和金属板在图1中示出）。该研究小组实现了这一领域的增长点在一个diodelike的结构。第二旋钮是在正交的方向上的直流电场（由夹紧在图1中示出）施加的机械应变。该菌株被传递由压电致动器被机械地接合到设备。作者描述了作为一个旋钮设置的纠缠，防霉变质摄动，和其他调谐路程的扰动的振幅的方向上，所以，两者结合起来可以消除它完全点的详细结构，无论该装置的基本原理。为了说明这一点，该球队密切审查从几个不同的量子点发射的光子的能量和极化电场应变变化。然后，他们比较了这些观察到一个简单而充分的理论模型。尽管实验并没有表现出实际的纠 ??缠，结果表明有足够的纠缠光子对简并创造是可以实现的。以前的工作[ 5，6，7，8 ]离开毫无疑问，这样的双旋钮装置能产生纠缠。
然而，实现大的需求纠缠对半导体量子点阵列，还需要更多的努力。为了使高效的来源，需要被限制在一个单一的所希望的方向，一个问题通常处理通过添加微腔结构的更高的质量比在这里使用由特洛塔等，产生的光子发射，许多其他工程问题仍有待解决，以及，如控制量子点放置高产[ 9 ]，工程计划电抽[ 7 ]，并从不同的设备很不均匀性的光子补偿[ 10 ]。要克服这些障碍，需要继续研究，来自世界各地的许多团体。但这种追求高效和可靠的纠缠光子源的努力是值得的，因为大的纠缠为基础的技术实现量子信息与测量应用可能会是革命性的。
承认
笔者想感谢查尔斯Santori为有价值的讨论。
参考文献
- JL奥布莱恩，A.古泽，VUCKOVIC，“光量子技术，” 自然光子 ，687（2009）。3。
- ·特洛塔，E. Zallo，C. Ortix，P.阿特金森，JD Plumhof，凌科J. A. Rastelli，的OG施密特，“通用明亮的激子在InGaAs量子点的能级简并没有恢复一个结构的对称性，“ 物理学评论。快报。 109，147401（2012年）。
- ·本森，C. Santori，M.水斗，Y.山本，“规范和纠缠光子从一个单一的量子点，” 物理。快报。 84，2513（2000） 。
- Santori C.，D.法塔勒，M.水斗，GS所罗门，Y.山本，“单量子点的偏振关联光子对的，” 物理。版本B 66，045308（2002） 。
- CE Kuklewicz，RNE Malein，PM佩特罗夫，BD Gerardot，在个人的自我组装量子点的单颗粒电弹性调整，“ 纳米快报 12，3761（2012年）。
- AJ哈得逊 等人，“光子最大纠缠态激子状态的连贯性，” 物理。快报。 99，266802（2007） 。
- AJ贝内特等人，“单量子点的激子在电场诱导相干耦合，” 自然物理学报 6，947（2010）： RM史蒂文森 等人。，“不可区分的纠缠光子产生的光发光二极管，“ 物理。快报。 108，040503（2012年）。
- A.米勒，W.方，J. Lawall，所罗门和GS“创建偏振纠缠光子对半导体量子点的光学斯塔克效应，” 物理。快报。 103，217402（2009） 。
- C.施耐德 等人，“单站点控制在In（Ga）/ GaAs量子点的增长，物业及设备集成，” 纳米技术 20，434012（2009） 。
- RB帕特尔 等人，“电调遥控量子点的双光子干涉的排放，” 自然光子 ，632（2010） ;：EB弗拉格 等。，“干扰的单光子从两个独立的单光子半导体量子点，“ 物理学评论。快报。 104，137401（2010） 。
