論文の概要: Dynamics of photosynthetic light harvesting systems interacting with
N-photon Fock states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.06996v2
- Date: Wed, 24 Nov 2021 19:19:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 06:00:56.688611
- Title: Dynamics of photosynthetic light harvesting systems interacting with
N-photon Fock states
- Title（参考訳）: N光子フォック状態と相互作用する光合成光収穫系のダイナミクス
- Authors: Liwen Ko and Robert L. Cook and K. Birgitta Whaley
- Abstract要約: 我々は,N- Photon Fock状態パルスによる励起下でのリアル光合成光収穫システムの励起力学をシミュレーションする手法を開発した。
フォノンの影響の有無にかかわらず、1つのフォック状態光子を吸収する確率の式を導出する。
- 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: We develop a method to simulate the excitonic dynamics of realistic
photosynthetic light harvesting systems including non-Markovian coupling to
phonon degrees of freedom, under excitation by N-photon Fock state pulses. This
method combines the input-output formalism and the hierarchical equations of
motion (HEOM) formalism into a double hierarchy of coupled linear equations in
density matrices. We show analytically that, under weak field excitation
relevant to natural photosynthesis conditions, an N-photon Fock state input and
a corresponding coherent state input give rise to equal density matrices in the
excited manifold. However, an important difference is that an N-photon Fock
state input has no off-diagonal coherence between the ground and excited
subspaces, in contrast with the coherences created by a coherent state input.
We derive expressions for the probability to absorb a single Fock state photon,
with or without the influence of phonons. For short pulses (or equivalently,
wide bandwidth pulses), we show that the absorption probability has a universal
behavior that depends only upon a system-dependent effective energy spread
parameter {\Delta} and an exciton-light coupling constant {\Gamma}. This holds
for a broad range of chromophore systems and for a variety of pulse shapes. We
also analyse the absorption probability in the opposite long pulses (narrow
bandwidth) regime. We also derive an expression for the long time emission rate
in the presence of phonons and use it to study the difference between
collective versus independent emission. Finally, we present a numerical
simulation for the LHCII monomer (14-mer) system under single photon excitation
that illustrates the use of the double hierarchy for calculation of Fock state
excitation of a light harvesting system including chromophore coupling to a
non-Markovian phonon bath.
- Abstract（参考訳）: n-光子フォック状態パルスによる励起下で、非マルコフカップリングとフォノン自由度を含む現実的な光合成光収穫システムの励起子ダイナミクスをシミュレートする手法を開発した。
この方法は、入力出力形式と階層運動方程式(HEOM)形式を密度行列の結合線形方程式の二重階層に結合する。
我々は、自然光合成条件に関連する弱場励起の下で、N-フォトンフォック状態入力と対応するコヒーレント状態入力が励起多様体に等しい密度行列をもたらすことを解析的に示す。
しかし、重要な違いは、N-光子フォック状態入力は、コヒーレント状態入力によって生成されるコヒーレンスとは対照的に、地面と励起部分空間の間の対角的コヒーレンスを持たないことである。
我々はフォノンの影響の有無にかかわらず、1つのフォック状態光子を吸収する確率の表現を導出する。
短パルス(または同値な広帯域パルス)に対して、吸収確率はシステム依存の有効エネルギー拡散パラメータ {\Delta} と励起子-光結合定数 {\Gamma} にのみ依存する普遍的な挙動を持つことを示す。
これは広い範囲のクロモフォア系と様々なパルス形状を持つ。
また,逆長パルス(ナロー帯域幅)領域における吸収確率を解析した。
また,フォノンの存在下での長期排出率の表現を導出し,それを用いて集団排出と独立排出の差を研究する。
最後に, 単一光子励起下でのlhciiモノマー(14-mer)系の数値シミュレーションを行い, 非マルコフ型フォノン浴へのクロモフォアカップリングを含む光収穫システムのフォック状態励起の計算に二重階層を用いたことを示す。
関連論文リスト
- Dynamical spectra from one and two-photon Fock state pulses exciting a single chiral qubit in a waveguide [0.5852077003870417]
カイラル2レベル系を用いた導波管QEDにおける数光子フォック状態からの動的発光について検討した。
本研究では,1光子パルスが入力パルスと同一の伝送長周期スペクトルを生成することを示す。
また、1光子励起と2光子励起の差を示し、後者は非線形飽和効果の明確なシグネチャを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-27T20:51:37Z) - Boson sampling with self-generation of squeezing via interaction of photons and atoms [0.0]
ボソンサンプリング実装のためのマルチモード圧縮状態を生成するための新しいスキームを提案する。
このアイデアは、一般的に使用される線形干渉計を、受動光学素子を含む多モード共振器で置き換えることである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-13T17:53:43Z) - Dissipative stabilization of maximal entanglement between non-identical
emitters via two-photon excitation [49.1574468325115]
2つの非同一の量子放出体は、空洞の中に配置され、2光子共鳴にコヒーレントに励起されると、ほぼ最大エンタングルメントの定常状態に達する。
この機構は、2光子共鳴でエミッタを駆動する際、定常および準安定な絡み合いを生じる現象の複雑なファミリーの1つである。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T16:49:55Z) - Formation of robust bound states of interacting microwave photons [148.37607455646454]
相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。
我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。
マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-10T17:52:29Z) - A Quantum trajectory picture of single photon absorption and energy
transport in photosystem II [0.0]
光系II(PSII)と相互作用する単一光子の制限症例に対する光合成の最初のステップについて検討する。
我々は、平均的な進化だけでなく、システムの条件進化も考慮できる量子軌道理論を用いて、我々のシステムをモデル化する。
フォノンモデルの長期進化は、実験的に一貫した量子効率を92%と予測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-25T03:03:28Z) - Moir\'e-induced optical non-linearities: Single and multi-photon
resonances [0.0]
ムーアの励起子は、光と物質のハイブリッド量子相を生成・操作する新しいプラットフォームを約束する。
定常状態は多光子共鳴によって支配される二重安定性の豊かな相図を示す。
励起子の非コヒーレントポンプの存在下では、システムは1光および複数光子レーザーを実現することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-13T11:47:44Z) - Exciton-photon complexes and dynamics in the concurrent strong-weak
coupling regime of singular site-controlled cavity quantum electrodynamics [13.810406780342314]
重結合系における励起子錯体の発光,動力学,光子統計について検討した。
強い結合と弱い結合は、フォノン散乱によって媒介される中間状態の形で動的に共存できることを示す。
本研究は, 量子ネットワーク用エキシトン-光子錯体による空洞拡張型単一光子生成, クラスター状態生成の可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-14T07:21:57Z) - Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical
quantum emitters [77.34726150561087]
我々は、コヒーレント場によって駆動される相互作用する2つの非負の量子エミッタのシステムについて研究する。
共鳴蛍光スペクトルに2光子ダイナミクスによって印加された特徴は、エミッタ間の距離の変化に特に敏感である。
これは、ポイントライクなソースの超解像イメージングのような応用に利用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-04T16:13:01Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Light-matter interactions near photonic Weyl points [68.8204255655161]
ワイル光子は、線形分散を持つ2つの3次元フォトニックバンドが単一の運動量点で退化してワイル点とラベル付けされるときに現れる。
ワイル光浴に結合した単一量子エミッタのダイナミクスをワイル点に対する変形関数として解析する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-23T18:51:13Z) - Strongly entangled system-reservoir dynamics with multiphoton pulses
beyond the two-excitation limit: Exciting the atom-photon bound state [62.997667081978825]
半無限導波路内の電磁界と相互作用する2レベル系の非マルコフフィードバックダイナミクスについて検討する。
はじめに励起された量子エミッタと、最大4個の光子を含む量子パルスによって合成されたエミッタの捕捉励起を比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-07T12:56:16Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。