論文の概要: Revealing Collective Emission in the Single-to-Bulk Transition of
Quantum Emitters in Nanodiamond Agglomerates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02380v1
- Date: Fri, 4 Jun 2021 09:45:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 21:22:11.932191
- Title: Revealing Collective Emission in the Single-to-Bulk Transition of
Quantum Emitters in Nanodiamond Agglomerates
- Title（参考訳）: ナノダイヤモンド凝集体中の量子エミッタの単一からバルク転移における集団放出の解明
- Authors: Jonas Gutsche, Ashkan Zand, Marek B\"ultel and Artur Widera
- Abstract要約: 蛍光寿命測定により, 個々の放射体からバルク放出への遷移を定量化する。
放射光のゆらぎ統計に基づく集団効果の追跡のための新しい尺度を提案し,適用する。
- 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: Individual quantum emitters form a fundamental building block for emerging
quantum technologies. Collective effects of such emitters might improve the
performance of applications even further. When scaling materials to larger
sizes, however, collective effects might be covered by transitions to bulk
properties. Here, we probe the optical properties of Nitrogen Vacancy (NV)
centers in agglomerates of nanodiamonds. We quantify the transition from
individual emitters to bulk emission by fluorescence lifetime measurements, and
find a transition to occur on a length scale of $\sim 3$ wavelengths around the
emitter. While our lifetime measurements are consistent with superradiant
decay, the second-order correlation function, which is a standard measure to
reveal collective properties, fails to probe collective effects for our case of
an ensemble of collectively contributing domains to the emission. Therefore, we
propose and apply a new measure to trace collective effects based on the
fluctuation statistics of the emitted light. Our work points toward
systematically studying collective effects in a scalable solid-state quantum
system, and using them for quantum optical applications in agglomerates of
highly-doped nanodiamonds.
- Abstract（参考訳）: 個々の量子エミッタは、新興量子技術の基本的な構成要素を形成する。
このようなエミッタの集合効果は、アプリケーションの性能をさらに向上させる可能性がある。
しかし、材料をより大きなサイズにスケーリングする場合、集合効果はバルク特性への遷移によってカバーされる。
ここでは,ナノダイヤモンドの凝集体中の窒素空孔(nv)中心の光学的性質を調べる。
蛍光寿命測定により、個々のエミッタからバルク発光への遷移を定量化し、エミッタの周囲の波長が$\sim 3$の長尺スケールで起こる遷移を求める。
我々の寿命測定は超ラジアント崩壊と一致しているが、集合的性質を明らかにする標準的な尺度である二階相関関数は、集合的領域の放出に対する集合的効果を調べることができない。
そこで本研究では, 放射光のゆらぎ統計に基づく集団効果を追跡する新しい手法を提案し, 適用する。
我々の研究は、スケーラブルな固体量子システムにおける集団効果を体系的に研究し、高ドープナノダイアモンドの凝集体における量子光学応用に利用することを目的としている。
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