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科学家成功通过激光诱导调谐生成寿命有限有机分子中的超辐射和次辐射态
作者:小柯机器人 发布时间:2024/2/21 20:01:59

近日,美国普渡大学的Jonathan D.Hood及其研究小组取得一项新进展。经过不懈努力,他们成功通过激光诱导调谐生成寿命有限有机分子中的超辐射和次辐射态。相关研究成果已于2024年2月19日在国际知名学术期刊《自然—物理学》上发表。

该研究团队成功实现了在寿命有限和亚波长间隔的有机分子对中,通过激光诱导调谐的方式永久地将它们转移到共振状态,从而生成了超辐射和次辐射纠缠态。这些分子以缺陷形式嵌入有机纳米晶体中,泵浦光有效地重新分配了纳米晶体中的电荷,显著提高了共振分子的可能性。实验结果显示,频谱、寿命和二阶相关函数均与一个简单的量子模型相吻合。这种可扩展的有机分子调谐方法为观察量子发射体亚波长阵列中的集体量子现象提供了一条途径。

据悉,辐射耦合发射器组为量子光的产生、存储和操纵提供了一个有效的平台。然而,如何同时定位并调谐多个具有有限寿命的发射器以实现共振,仍然是一个技术上的挑战。

附:英文原文

Title: Superradiant and subradiant states in lifetime-limited organic molecules through laser-induced tuning

Author: Lange, Christian M., Daggett, Emma, Walther, Valentin, Huang, Libai, Hood, Jonathan D.

Issue&Volume: 2024-02-19

Abstract: An array of radiatively coupled emitters provides a platform for generating, storing and manipulating quantum light. However, the simultaneous positioning and tuning of several lifetime-limited emitters into resonance remains a challenge. Here we report the creation of superradiant and subradiant entangled states in pairs of lifetime-limited and subwavelength-spaced organic molecules by permanently shifting them into resonance with laser-induced tuning. The molecules are embedded as defects in an organic nanocrystal. The pump light redistributes charges in the nanocrystal and dramatically increases the likelihood of resonant molecules. The frequency spectra, lifetimes and second-order correlation functions agree with a simple quantum model. This scalable tuning approach with organic molecules provides a pathway for observing collective quantum phenomena in subwavelength arrays of quantum emitters.

DOI: 10.1038/s41567-024-02404-4

Source: https://www.nature.com/articles/s41567-024-02404-4

期刊信息
Nature Physics:《自然—物理学》,创刊于2005年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:19.684