Efecto del campo magnético en la producción de oscilaciones gigante-Rabi en el marco de la CQED acústica

Abstract

Se estudia la manipulación de los estados excitónicos en un punto cuántico semiconductor acoplado a una cavidad acústica monomodal, considerando la interacción electrón-fonón y bombeo coherente, con el alcance de sintonizar las oscilaciones gigante-Rabi al aplicar un campo magnético que afecta a los excitones a través de la interacción Zeeman y el corrimiento diamagnético. Además de modelar un sistema cerrado mediante la diagonalización del Hamiltoniano y la resolución de la ecuación de Schrödinger, se adopta el formalismo de matriz densidad para incorporar procesos de emisión espontánea, pérdida de la cavidad y desfase, lo cual permite analizar la función de correlación de segundo orden (haz-N), identificando fenómenos como superagrupamiento, agrupamiento y antiagrupamiento, así como examinar el espectro de emisión y constatar la aparición de picos que evidencian la emisión de fonones en circunstancias específicas. El campo magnético sintoniza la participación de los excitones en las oscilaciones gigante-Rabi al modificar la estructura de espines y generar un corrimiento energético, facilitando la conversión de estados oscuros a brillantes y definiendo si la base preferida es vestida o desnuda. Finalmente, las conclusiones muestran que esta capacidad de ajustar la contribución excitónica mediante la interacción Zeeman y el corrimiento diamagnético, en combinación con el bombeo coherente, ofrece nuevas posibilidades para la ingeniería de sistemas cuánticos, mejorando la coherencia y habilitando el control de la emisión de paquetes de fonones (Texto tomado de la fuente).

The manipulation of excitonic states in a semiconductor quantum dot coupled to a single-mode acoustic cavity is studied, considering the electron–phonon interaction and coherent pumping, with the aim of tuning the giant-Rabi oscillations by applying a magnetic field that affects the excitons through the Zeeman interaction and the diamagnetic shift. In addition to modeling a closed system via diagonalization of the Hamiltonian and solving the Schrödinger equation, the density matrix formalism is adopted to incorporate processes such as spontaneous emission, cavity loss, and dephasing. This approach allows the analysis of the second-order correlation function (N-bundle), identifying phenomena such as superbunching, bunching, and antibunching, as well as examining the emission spectrum and confirming the appearance of peaks that reveal phonon emission under specific circumstances. The magnetic field tunes the participation of excitons in the giant-Rabi oscillations by modifying the spin structure and generating an energy shift, enabling the conversion of dark states to bright states and determining whether the preferred basis is dressed or bare. Finally, the conclusions show that this ability to adjust the excitonic contribution through the Zeeman interaction and the diamagnetic shift, in combination with coherent pumping, offers new possibilities for quantum system engineering, improving coherence and enabling control over phonon packet emission.