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近年来量子信息处理在理论和实验中都得到了很大的发展。对其的研究可以突破信息系统的信息安全、运算速度、检测精度和信息容量的极限,因此越来越受到IT产业、科技界和政府等的高度重视。量子信息处理技术的发展对量子光信息处理器件和单光子源设备有着应用需求,而利用量子点-微腔耦合系统来产生单光子是目前的一个研究热点。 腔量子电动力学是研究受限空间中电磁场和物质如量子点之间相互作用的一门学科,其研究的一个重要物理系统是量子点-微腔相互作用系统。光场的本质是量子场,在光与物质的相互作用过程中,会出现某些新的量子化效应,量子光学主要研究光场的量子统计特性,是一门采用全量子理论去研究光与物质相互作用的学科。光子分子是一对相互耦合的光学微腔,量子点与光子分子的耦合系统中一个微腔包含量子点而另一个为空腔。量子点双模腔耦合系统的强非经典光特性来源于单量子点与单模腔耦合系统在泵浦激励下的单模空腔的组合。量子点与光子分子耦合系统中这两部分间的耦合相互作用会带来许多新的现象。 本文针对量子点与光子分子腔耦合系统单光子源产生和控制问题,做了如下工作: 研究在双腔同时激励下系统的发光特性,分析量子点腔耦合强度、腔间耦合强度、腔模失谐场耗散等对系统特性的影响,提出优化系统单光子发射特性的方案。同时研究对双腔进行脉冲激励下系统的非线性响应,探索其在量子光信息处理方面的应用。 本论文的主要目的是要探索利用量子点与光子分子系统的耦合去实现制备稳定、确定性高的单光子源的方法,在理论上分析了单光子源实现的过程,并讨论了量子点-腔耦合系统中诸多因素对单光子源产生效率的影响,为进一步通过实验制备单光子源提供了理论指导。