論文の概要: Laser-induced frequency tuning of Fourier-limited single-molecule emitters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.12199v1
• Date: Mon, 25 May 2020 16:14:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 12:19:38.747486
• Title: Laser-induced frequency tuning of Fourier-limited single-molecule emitters
• Title（参考訳）: フーリエ制限単一分子エミッタのレーザー誘起周波数チューニング
• Authors: Maja Colautti (1,2), Francesco S. Piccioli (2), Pietro Lombardi (1,2) and Costanza Toninelli (1,2) ((1) European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS), Florence, Italy, (2) National Institute of Optics (CNR-INO), Florence, Italy) Zoran ristanovic (3), Amin Moradi (3), Subhasis Adhikari (3) and Michel Orrit (3) ((3) Huygens-Kamerlingh Onnes Laboratory, LION, Leiden, The Netherlands) Irena Deperasinska (4) and Boleslaw Kozankiewicz (4) ((4) Institute of Physics, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland)
• Abstract要約: 我々は、焦点を合わせるレーザービームが、数百時間の自然な線幅を単一の分子スケールでシフトする様子を観察する。 結果は光イオン化カスケードの効果として解釈され、安定した電場へと導かれる。 システムは、同じフォトニックチップ上に集積された複数の分子の無作為で独立したチューニングを可能にする。
• 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 local interaction of charges and light in organic solids is the basis of distinct and fundamental effects. We here observe, at the single molecule scale, how a focused laser beam can locally shift by hundreds-time their natural linewidth and in a persistent way the transition frequency of organic chromophores, cooled at liquid helium temperatures in different host matrices. Supported by quantum chemistry calculations, the results are interpreted as effects of a photo-ionization cascade, leading to a stable electric field, which Stark-shifts the molecular electronic levels. The experimental method is then applied to a common challenge in quantum photonics, i.e. the independent tuning and synchronization of close-by quantum emitters, which is desirable for multi-photon experiments. Five molecules that are spatially separated by about 50 microns and originally 20 GHz apart are brought into resonance within twice their linewidth. Combining this ability with an emission linewidth that is only limited by the spontaneous decay, the system enables fabrication-free, independent tuning of multiple molecules integrated on the same photonic chip.
• Abstract（参考訳）: 有機固体中の電荷と光の局所的相互作用は、異なる基礎的効果の基礎である。 ここでは、単一分子スケールで、焦点を合わせるレーザービームが、数百時間の自然な線幅で局所的にシフトし、異なるホスト行列の液体ヘリウム温度で冷却された有機色調の遷移周波数を持続的に観察する。 量子化学計算によって支持され、結果は光イオン化カスケードの効果と解釈され、安定な電場となり、スタークは分子電子レベルをシフトする。 実験方法は、量子フォトニクスにおける共通の課題、すなわち、複数の光子実験に望ましい近接量子エミッタの独立なチューニングと同期に応用される。 5つの分子は、約50ミクロンで空間的に分離され、もともとは20GHzで分離されていた。 この能力と自発的崩壊によってのみ制限される放出線幅とを組み合わせることで、同じフォトニックチップに統合された複数の分子を製造フリーで独立に調整することができる。

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