研究目的
为了证明在具有单轨道能级并与超导引线强耦合的量子点中可以实现单原子激光，并利用半经典和量子主方程方法表征该激光器的特性。
研究成果
研究表明，与超导体强耦合的量子点可实现高效单原子激光器。半经典和量子主方程方法均证实了其激光特性，包括高效率和可识别的传输特征。通过电流测量即可检测激光起始状态，这使其成为极具实验实现前景的系统。
研究不足
该研究受限于弱耦合和旋转波近似假设，在强耦合区域可能无法捕捉所有量子效应。此外，其实验可行性取决于能否实现特定条件，如高偏置电压和精确的能量失谐。
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正常-超导体量子点中的单原子激光
DOI：10.1103/PhysRevB.100.085435
期刊：Physical Review B
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
我们研究了一个与超导引线强耦合、并通过隧穿效应与能和单模谐振腔交换能量的普通电极相连的单层量子点。研究表明该系统可实现单原子激光器。我们采用半经典处理方法和量子主方程来表征该激光器的特性。特别发现：该系统能以接近100%的效率运行——即每个参与电荷流的库珀对都会向腔内发射一个光子；同时该装置中的激光现象可通过输运特性清晰识别：在激光状态下，通过量子点的电流会被钉扎在此混合纳米结构所能达到的最大值，因此仅需测量电流即可检测激光的启动。
作者：
Gianluca Rastelli，Michele Governale
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