Devido ao efeito de confinamento quântico, pontos quânticos semicondutores auto-montados possuem níveis energéticos discretos semelhantes aos dos átomos, possibilitando a emissão de fótons únicos com alta indistinguibilidade, alta luminosidade e alta pureza. Seus múltiplos estados de excitons podem gerar fótons com diferentes modos de polarização. Micro-nanoestruturas ópticas são meios eficazes para controlar as propriedades de emissão dos pontos quânticos. Quando um ponto quântico único está fracamente acoplado a uma microcavidade óptica, o efeito Purcell melhora significativamente o desempenho do ponto quântico como fonte de fótons únicos ou fonte de pares de fótons emaranhados. Além disso, sistemas de forte acoplamento entre ponto quântico e microcavidade óptica podem atuar como nós quânticos em redes ópticas quânticas, bem como no estudo de efeitos ópticos não lineares ao nível de fótons únicos. O acoplamento de pontos quânticos com guias ópticos permite a conversão coerente entre qubits sólidos e qubits fotônicos em voo, além do processamento e transmissão eficiente de informações, construindo assim redes ópticas em chip confiáveis. Além disso, pontos quânticos únicos possuem estados de spin controláveis, podendo funcionar como portadores de qubits. Considerando que o processo de fabricação de dispositivos baseados em pontos quânticos é facilmente integrável com tecnologias semiconductoras maduras, o design desses dispositivos apresenta boa escalabilidade e potencial de integração.

pontos quânticos semicondutores auto-montados;éxciton;spin;microcavidade óptica;guia óptica