1. Inducing micromechanical motion by optical excitation of a single quantum dot
- Author
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Alexia Auffèves, Pierre Verlot, Pierre-Louis de Assis, Benjamin Besga, Benjamin Pigeau, Jean-Michel Gérard, Jan Kettler, Laure Mercier de Lépinay, Jean-Philippe Poizat, Nitika Vaish, Maxime Richard, Julien Claudon, Olivier Arcizet, Olivier Bourgeois, Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Nano-Optique et Forces (NEEL - NOF), Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidade Estadual de Campinas = University of Campinas (UNICAMP), Thermodynamique et biophysique des petits systèmes (NEEL - TPS), Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), University of Nottingham, UK (UON), ANR-16-CE09-0010,QDOT,Transducteurs optomécaniques à base de boites quantiques(2016), ANR-16-CE30-0021,QFL,Fluides Quantiques de Lumière(2016), Nano-Optique et Forces (NOF), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, University of Campinas [Campinas] (UNICAMP), Thermodynamique et biophysique des petits systèmes (TPS), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Université Grenoble Alpes (UGA)
- Subjects
Orders of magnitude (temperature) ,Exciton ,Biomedical Engineering ,FOS: Physical sciences ,Bioengineering ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,law.invention ,[PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph] ,law ,Quantum state ,Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall) ,General Materials Science ,Electrical and Electronic Engineering ,Quantum ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,[PHYS]Physics [physics] ,Physics ,Quantum Physics ,Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics ,business.industry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Condensed Matter Physics ,Laser ,Atomic and Molecular Physics, and Optics ,0104 chemical sciences ,Radiation pressure ,Quantum dot ,[PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other] ,Optoelectronics ,Quantum Physics (quant-ph) ,0210 nano-technology ,business ,Excitation - Abstract
Hybrid quantum optomechanical systems offer an interface between a single two-level system and a macroscopical mechanical degree of freedom. In this work, we build a hybrid system made of a vibrating microwire coupled to a single semiconductor quantum dot (QD) via material strain. It was shown a few years ago, that the QD excitonic transition energy can thus be modulated by the microwire motion. We demonstrate here the reverse effect, whereby the wire is set in motion by the resonant drive of a single QD exciton with a laser modulated at the mechanical frequency. The resulting driving force is found to be almost 3 orders of magnitude larger than radiation pressure. From a fundamental aspect, this state dependent force offers a convenient strategy to map the QD quantum state onto a mechanical degree of freedom., Comment: 16 pages, 12 figures
- Published
- 2020
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