論文の概要: Organic single-photon switch

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.05811v2
• Date: Thu, 13 May 2021 08:06:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-20 11:49:35.902848
• Title: Organic single-photon switch
• Title（参考訳）: 有機単一光子スイッチ
• Authors: Anton Zasedatelev, Anton V. Baranikov, Denis Sannikov, Darius Urbonas, Fabio Scafirimuto, Vladislav Yu. Shishkov, Evgeny S. Andrianov, Yurii E. Lozovik, Ullrich Scherf, Thilo St\"oferle, Rainer F. Mahrt, and Pavlos G. Lagoudakis
• Abstract要約: 我々は,光の集合的な着衣状態を形成する微小キャビティ,いわゆるエキシトン・ポラリトン凝縮体を利用する。 我々は、単一光子によるマクロな凝縮波動関数に対する全光超高速制御の効率的な方法を探究する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The recent progress in nanotechnology [1,2] and single-molecule spectroscopy [3-5] paves the way for cost-effective organic quantum optical technologies emergent with a promise to real-life devices operating at ambient conditions. In this letter, we harness $\pi$-conjugated segments of an organic ladder-type polymer strongly coupled to a microcavity forming correlated collective dressed states of light, so-called of exciton-polariton condensates. We explore an efficient way for all-optical ultra-fast control over the macroscopic condensate wavefunction via a single photon. Obeying Bose statistics, exciton-polaritons exhibit an extreme nonlinearity undergoing bosonic stimulation [6] which we have managed to trigger at the single-photon level. Relying on the nature of organic matter to sustain stable excitons dressed with high energy molecular vibrations we have developed a principle that allows for single-photon nonlinearity operation at ambient conditions opening the door for practical implementations like sub-picosecond switching, amplification and all-optical logic at the fundamental limit of single light quanta.
• Abstract（参考訳）: ナノテクノロジーの最近の進歩 [1,2] と単分子分光 [3-5] は、環境条件下で動作する実生活デバイスに約束して、コスト効率の高い有機量子光学技術への道を開く。 本文では, 有機ラダー型高分子の共役セグメントをマイクロキャビティに強く結合し, 相関した光の着衣状態を形成する, いわゆるエキシトン・ポラリトン凝縮体を用いる。 我々は、単一光子によるマクロな凝縮波動関数に対する全光超高速制御の効率的な方法を探究する。 ボース統計に照らして、エクシトン偏光子はボソニック刺激 [6] の下で極度の非線形性を示す。 高エネルギー分子振動をともなう安定励起子を維持するために, 有機物の性質を生かして, 単一光量子の基本的な極限で, サブピコ秒スイッチング, 増幅, 全光論理などの実用的な実装の扉を開く環境条件下で, 単一光子非線形動作を可能にする原理を開発した。

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