Abstract

We demonstrate a quantum phase flip gate between two QDs that resonantly couple to plasmonic double-bar resonators with asymmetric coupling strengths. Large coupling strengths can be achieved due to the deep subwavelength mode volumes of the optical modes in plasmonic double-bar resonators. High fidelity (98%) and high success probability of the phase gate operation have been obtained when the coupling strength ratio (g2/g1) and resonant mode decay rate (κ/g1) are optimized. The subwavelength-scale plasmonic structures provide tremendous potential for solid-state quantum information processing.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Raether, Surface Plasmons (Springer, 1988).
  2. A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
    [CrossRef]
  3. M. T. Cheng and Y. Y. Song, Opt. Lett. 37, 978 (2012).
    [CrossRef]
  4. D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
    [CrossRef]
  5. B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
    [CrossRef]
  6. V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
    [CrossRef]
  7. X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
    [CrossRef]
  8. G. Y. Chen and Y. N. Chen, Opt. Lett. 37, 4023 (2012).
    [CrossRef]
  9. A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
    [CrossRef]
  10. D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
    [CrossRef]
  11. G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
    [CrossRef]
  12. G. Y. Chen, C. M. Li, and Y. N. Chen, Opt. Lett. 37, 1337 (2012).
    [CrossRef]
  13. Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
    [CrossRef]
  14. M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
    [CrossRef]
  15. M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
    [CrossRef]
  16. M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
    [CrossRef]
  17. Y. Gong and J. Vučković, Appl. Phys. Lett. 90, 033113 (2007).
    [CrossRef]
  18. P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
    [CrossRef]
  19. V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
    [CrossRef]
  20. S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
    [CrossRef]
  21. D. R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, 90th ed. (CRC Press, 2009).
  22. N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
    [CrossRef]

2012

2011

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
[CrossRef]

2010

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

2009

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

2007

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

Y. Gong and J. Vučković, Appl. Phys. Lett. 90, 033113 (2007).
[CrossRef]

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

2006

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

2005

M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
[CrossRef]

2000

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

1994

V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
[CrossRef]

Akimov, A. V.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Alivisatos, A. P.

V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
[CrossRef]

Atatüre, M.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Badolato, A.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Bartal, G.

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

Califano, M.

M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
[CrossRef]

Chang, D. E.

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Chen, G. Y.

Chen, J. X.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Chen, Y. N.

Cheng, M. T.

Chou, C. H.

G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
[CrossRef]

Colvin, V. L.

V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
[CrossRef]

Cunningham, K. L.

V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
[CrossRef]

Demler, E. A.

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

Dreiser, J.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Ee, H. S.

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

Eliseez, P. G.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Fleischhauer, M.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Franceschetti, A.

M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
[CrossRef]

Garcia-Vidal, F. J.

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

Giessen, H.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Gong, Y.

Y. Gong and J. Vučković, Appl. Phys. Lett. 90, 033113 (2007).
[CrossRef]

Gonzalez-Tudela, A.

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

Guo, G. C.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Guo, G. P.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Hemmer, P. R.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Högele, A.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Imamoglu, A.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Ishikawa, A.

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

Kang, J. H.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Karrai, K.

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Kästel, J.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Kim, S. K.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Kwon, S. H.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

Lambert, N.

G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
[CrossRef]

Langguth, L.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Lee, Y. H.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Lester, L. F.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Li, C. M.

Li, H.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Li, H. O.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Lide, D. R.

D. R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, 90th ed. (CRC Press, 2009).

Lieber, C. M.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Lin, Z. R.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Liu, G. T.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Liu, N.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Lu, C. L.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Lu, Y. H.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Lukin, M. D.

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Malloy, K. J.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Martin-Cano, D.

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

Martin-Moreno, L.

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

Min, B.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Moreno, E.

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

Mukherjee, A.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Newell, T. C.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Nori, F.

G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
[CrossRef]

Ostby, E.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Oulton, R. F.

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

Park, H.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Park, H. G.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

Pfau, T.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Raether, H.

H. Raether, Surface Plasmons (Springer, 1988).

Regreny, P.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Ren, X. F.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Seassal, C.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

Seo, M. K.

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

Song, Y. Y.

Sørensen, A. S.

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

Sorger, V.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Sorger, V. J.

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

Stintz, A.

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

Tejedor, C.

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

Tu, T.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Ulin-Avila, E.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Vahala, K.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Vuckovic, J.

Y. Gong and J. Vučković, Appl. Phys. Lett. 90, 033113 (2007).
[CrossRef]

Weiss, T.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Yang, L.

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Yang, X.

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

Yao, J.

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

Yin, X.

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

Zhang, X.

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

Zibrov, A. S.

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Zou, C. L.

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

Zunger, A.

M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
[CrossRef]

ACS Nano

X. Yang, A. Ishikawa, X. Yin, and X. Zhang, ACS Nano 5, 2831 (2011).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

Y. Gong and J. Vučković, Appl. Phys. Lett. 90, 033113 (2007).
[CrossRef]

P. G. Eliseez, H. Li, A. Stintz, G. T. Liu, T. C. Newell, K. J. Malloy, and L. F. Lester, Appl. Phys. Lett. 77, 262 (2000).
[CrossRef]

J. Chem. Phys.

V. L. Colvin, K. L. Cunningham, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 101, 7122 (1994).
[CrossRef]

Nano Lett.

S. H. Kwon, J. H. Kang, C. Seassal, S. K. Kim, P. Regreny, Y. H. Lee, C. M. Lieber, and H. G. Park, Nano Lett. 10, 3679 (2010).
[CrossRef]

V. J. Sorger, R. F. Oulton, J. Yao, G. Bartal, and X. Zhang, Nano Lett. 9, 3489 (2009).
[CrossRef]

M. Califano, A. Franceschetti, and A. Zunger, Nano Lett. 5, 2360 (2005).
[CrossRef]

M. K. Seo, S. H. Kwon, H. S. Ee, and H. G. Park, Nano Lett. 9, 4078 (2009).
[CrossRef]

Nat. Mater.

N. Liu, L. Langguth, T. Weiss, J. Kästel, M. Fleischhauer, T. Pfau, and H. Giessen, Nat. Mater. 8, 758 (2009).
[CrossRef]

Nat. Phys.

D. E. Chang, A. S. Sørensen, E. A. Demler, and M. D. Lukin, Nat. Phys. 3, 807 (2007).
[CrossRef]

Nature

B. Min, E. Ostby, V. Sorger, E. Ulin-Avila, L. Yang, X. Zhang, and K. Vahala, Nature 457, 455 (2009).
[CrossRef]

A. V. Akimov, A. Mukherjee, C. L. Lu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, P. R. Hemmer, H. Park, and M. D. Lukin, Nature 450, 402 (2007).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

Z. R. Lin, G. P. Guo, T. Tu, H. O. Li, C. L. Zou, J. X. Chen, Y. H. Lu, X. F. Ren, and G. C. Guo, Phys. Rev. B 82, 241401 (2010).
[CrossRef]

D. Martin-Cano, A. Gonzalez-Tudela, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, C. Tejedor, and E. Moreno, Phys. Rev. B 84, 235306 (2011).
[CrossRef]

G. Y. Chen, N. Lambert, C. H. Chou, Y. N. Chen, and F. Nori, Phys. Rev. B 84, 045310 (2011).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

A. Gonzalez-Tudela, D. Martin-Cano, E. Moreno, L. Martin-Moreno, C. Tejedor, and F. J. Garcia-Vidal, Phys. Rev. Lett. 106, 020501 (2011).
[CrossRef]

Science

M. Atatüre, J. Dreiser, A. Badolato, A. Högele, K. Karrai, and A. Imamoglu, Science 312, 551 (2006).
[CrossRef]

Other

H. Raether, Surface Plasmons (Springer, 1988).

D. R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, 90th ed. (CRC Press, 2009).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Schematic of the proposed structure consisting of a silver double-bar resonator and two QDs on a glass substrate. The resonator geometric parameters are thickness t=15nm, length l=220nm, width w=60nm, and gap s=30nm. The positions of two QDs are represented by x1 and x2, respectively. The unit cell with L=900nm can be repeated to form periodic arrays. The top left inset shows the energy diagram of a three-level QD, where the transition between |e and |g couples to the plasmonic resonant mode. (b) and (c) show the spectral response of the quadrupole-like mode supported in the double-bar resonator and the electric field intensity |E|2 distribution.

Fig. 2.
Fig. 2.

Dependence of the plasmonic resonant mode Q factor (red triangles) and the decay rate κ/g1 (blue squares) on temperature T.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Fidelity F as a function of coupling strength ratio g2/g1 and time g1t with κ=Γ=0.1g1. (b) Fidelity F as a function of coupling strength ratio g2/g1 and decay rate κ/g1 when g1t=π and κ=Γ.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a) Success probability P as a function of coupling strength ratio g2/g1 and time g1t with κ=Γ=0.1g1. (b) Success probability P as a function of coupling strength ratio g2/g1 and decay rate κ/g1 when g1t=π and κ=Γ.

Equations (4)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Heff=g1(aS1+aS1+)+g2(aS2+aS2+)iκ2aaiΓ2j=12|ejej|,
|g1|g2|0|g1|g2|0,|g1|f2|0|g1|f2|0,|e1|g2|0a|e1|g2|0+b|g1|e2|0+c|g1|g2|1,|e1|f2|0a1|e1|f2|0+b1|g1|f2|1,
a=1g12+g22[g12e(κ+Γ)t4(cos(Δt)+κΓ4Δsin(Δt))+g22eΓt/2],b=g1g2g12+g22[e(κ+Γ)t4(cos(Δt)+κΓ4Δsin(Δt))eΓt/2],c=ig1Δe(κ+Γ)t4sin(Δt),a1=e(κ+Γ)t4[cos(δt)+κΓ4δsin(δt)],b1=ig1δe(κ+Γ)t4sin(δt),Δ=g12+g22(κΓ4)2,andδ=g12(κΓ4)2.
|g1|g2|0|g1|g2|0,|g1|f2|0|g1|f2|0,|e1|g2|0|e1|g2|0,|e1|f2|0|e1|f2|0.

Metrics