將單光子發(fā)射器的量子光學特性與納米光子和等離子體系統(tǒng)中強大的近場相互作用相結合，是創(chuàng)建量子操作和計量功能的有效方法。在這方面，主動和動態(tài)調節(jié)發(fā)射器-環(huán)境相互作用的能力特別重要。雖然熱調制、機械調制和光調制已相繼被證明，但電氣調制仍然是一個突出的挑戰(zhàn)。在此，我們通過原位調整石墨烯的費米能量，實現(xiàn)了快速、全電調制鉺發(fā)射體納米層與石墨烯之間的近場相互作用。我們展示了強大的相互作用，對于約25%的發(fā)射器，衰減率提高了1000倍以上，并以高達300 kHz的頻率對這些相互作用進行了電調制，比發(fā)射器的輻射衰減（約100 Hz）快幾個數(shù)量級。這為集成量子技術提供了一個有利的平臺，為通過控制波形的集體等離子體發(fā)射或光子發(fā)射來產生量子糾纏開辟了途徑。
Fig. 1 復合鉺-石墨烯系統(tǒng)動態(tài)調制概念。
Fig. 2 有效的能量從鉺發(fā)射器流向石墨烯。
Fig. 3 帶間和帶內的動態(tài)調制。
Fig. 4 動態(tài)調制的內部制度。
相關研究成果于2020年由巴塞羅那科學技術研究所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：
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