論文の概要: Optical Characterization of a Single Quantum Emitter Based on Vanadium
Phthalocyanine Molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09842v1
- Date: Tue, 20 Sep 2022 16:37:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 23:22:07.529122
- Title: Optical Characterization of a Single Quantum Emitter Based on Vanadium
Phthalocyanine Molecules
- Title（参考訳）: バナジウムフタロシアニン分子を用いた単一量子エミッタの光学的キャラクタリゼーション
- Authors: Richard Escalante, Mohan C. Mathpal, Luis J. Mart\'inez, Lo\"ik Gence,
Griselda Garcia, Iv\'an A. Gonz\'alez, Jer\'onimo R. Maze
- Abstract要約: バナジウム酸化フタロシアニン(VOPc)分子は、アンサンブルで測定されるコヒーレンス時間が大きいため、有望な候補である。
室温で安定な光学特性を持つ単一のVOPc分子を分離可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single quantum emitters play a fundamental role in the development of quantum
technologies such as quantum repeaters, and quantum information processing.
Isolating individual molecules with stable optical emission is an essential
step for these applications, specially for those molecules that present large
coherence times at room temperature. Among them, vanadium-oxide phthalocyanine
(VOPc) molecules stand out as promising candidates due to their large coherence
times measured in ensemble. However, the optical properties of individual
molecules have not yet been reported. Here we show that single VOPc molecules
with stable optical properties at room temperature can be isolated. We find
that the optical response of the molecule under laser illumination of different
polarization agrees well with a system having pyramidal C$_{4v}$ symmetry.
Furthermore, the molecule reveals a non-radiative transition rate that depends
on the excitation wavelength when its lifetime is interrogated. We provide
theoretical calculations that support our experimental findings and provide
insight to the role of phonons and internal electronic structure of the
molecule. These results demonstrate that this single paramagnetic molecule can
function as a single quantum emitter while displaying optical stability under
ambient conditions to have their intrinsic properties investigated.
- Abstract（参考訳）: 単一量子エミッターは量子リピータや量子情報処理といった量子技術の発展において基本的な役割を果たす。
個々の分子を安定な光放射で分離することはこれらの用途、特に室温で大きなコヒーレンス時間を示す分子にとって重要なステップである。
そのうち、バナジウム酸化フタロシアニン(VOPc)分子は、アンサンブルで測定されるコヒーレンス時間が大きいため、有望な候補である。
しかし、個々の分子の光学的性質はまだ報告されていない。
ここでは室温で安定な光学特性を持つ単一のVOPc分子を分離可能であることを示す。
異なる偏極のレーザー照射下での分子の光応答は、ピラミッド型c$_{4v}$対称性を持つ系とよく一致することが判明した。
さらに、分子は、その寿命が尋問されたときに励起波長に依存する非放射遷移速度を示す。
実験結果を裏付ける理論的計算を行い、フォノンの役割と分子の内部電子構造についての洞察を与える。
これらの結果から、この1つの常磁性分子は、環境条件下で光学的安定性を示しながら単一量子エミッタとして機能し、本質的性質を調べることができることが示された。
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