論文の概要: Highly-Excited Rydberg Excitons in Synthetic Thin-Film Cuprous Oxide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.16416v1
• Date: Fri, 28 Oct 2022 21:50:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 05:18:50.479502
• Title: Highly-Excited Rydberg Excitons in Synthetic Thin-Film Cuprous Oxide
• Title（参考訳）: 合成薄膜銅酸化物中の高励起rydberg励起子
• Authors: Jacob DeLange, Kinjol Barua, Val Zwiller, Stephan Steinhauer, Hadiseh Alaeian
• Abstract要約: 立方体酸化物(Cu$O)は、大きな主量子数を持つ励起性リドバーグ状態の有望な固体ホストとして提案されている。 透明基板上に成長したCu$O合成系におけるRydberg励起体の分光および光ルミネッセンス研究を行った。 これらの結果は、スケーラブルで統合可能なオンチップのRydbergベースの量子デバイスへの新たなポータルを開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Cuprous oxide (Cu${}_2$O) has recently been proposed as a promising solid-state host for excitonic Rydberg states with large principal quantum numbers ($n$), whose exaggerated wavefunction sizes ($\propto n^2)$ facilitate gigantic dipole-dipole ($\propto n^4$) and van der Waals ($\propto n^{11}$) interactions, making them an ideal basis for solid-state quantum technology. Synthetic, thin-film Cu${}_2$O samples are of particular interest because they can be made defect-free via carefully controlled fabrication and are, in principle, suitable for the observation of extreme single-photon nonlinearities caused by the Rydberg blockade. Here, we present spectroscopic absorption and photoluminescence studies of Rydberg excitons in synthetic Cu${}_2$O grown on a transparent substrate, reporting yellow exciton series up to $n = 7$. We perform these studies at powers up to 2 mW and temperatures up to 150 K, the highest temperature where Rydberg series can be observed. These results open a new portal to scalable and integrable on-chip Rydberg-based quantum devices.
• Abstract（参考訳）: cuprous oxide (cu${}_2$o) は、大きな主量子数(n$)を持つ励起子ライドバーグ状態の有望な固体ホストとして最近提案されており、その大げさな波動関数サイズ(\propto n^2$)は巨大双極子双極子(\propto n^4$)とvan der waals(\propto n^{11}$)であり、固体量子技術にとって理想的な基礎となっている。 シンセティックで薄膜のCu${}_2$Oサンプルは、慎重に制御された製造によって欠陥のない状態にすることができ、原則として、ライドベルク封鎖による極度の単光子非線形性の観測に適しているため、特に興味深い。 ここでは, 透明基板上に成長したCu${}_2$O中のRydberg励起子の分光吸収および光ルミネッセンス研究を行い, 黄色エキシトン系列を$n = 7$まで報告する。 我々は、ライドバーグ級数を観測できる最高温度である2mwまでのパワーと150kまでの温度でこれらの研究を行う。 これらの結果は、スケーラブルで統合可能なrydbergベースの量子デバイスへの新しいポータルを開く。

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