University of Ottawa

Objet publié

Le projet vise à développer des capteurs à photon unique dotés d’une résolution de polarisation couvrant une large gamme d’énergies photoniques (du térahertz aux télécommunications jusqu’au visible), en s’appuyant sur la photo-excitation de trions dans des circuits quantiques définis par des grilles au sein de matériaux quantiques bidimensionnels (2D). Les matériaux 2D offrent plusieurs avantages déterminants : modulation de la bande interdite, polarisation des photons verrouillée aux transitions optiques de vallée, cohérence quantique élevée, ainsi qu’une énergie de liaison des trions suffisamment élevée pour être stable à température ambiante. Ces propriétés en font une plateforme idéale pour la détection quantique avancée. Le projet soutiendra la mise au point de capteurs quantiques dans lesquels le transport d’un électron unique de la source vers le drain à travers un point quantique (QD) ne se produit qu’à une valeur précise de tension de grille arrière. Lorsqu’un photon unique est absorbé dans le point quantique, il génère un exciton. L’interaction cohérente entre un électron et cet exciton forme un trion, ce qui modifie la tension de grille arrière requise et interrompt le transport électronique. Ainsi, l’absorption d’un seul photon — par la création d’un exciton — peut être détectée électriquement au niveau d’un seul électron. L’équipe explorera également des stratégies visant à renforcer l’interaction photon‑électron, notamment par le couplage à une cavité optique, afin d’améliorer la sensibilité et l’efficacité du dispositif.