論文の概要: Investigating the fast spectral diffusion of a quantum emitter in hBN
using resonant excitation and photon correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.05315v3
- Date: Thu, 25 May 2023 14:27:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 20:35:59.752759
- Title: Investigating the fast spectral diffusion of a quantum emitter in hBN
using resonant excitation and photon correlations
- Title（参考訳）: 共鳴励起と光子相関を用いたhBNにおける量子エミッタの高速スペクトル拡散の研究
- Authors: Clarisse Fournier, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, St\'ephanie
Buil, Julien Barjon, Jean-Pierre Hermier, Aymeric Delteil
- Abstract要約: 共振器型レーザー励起と2次光子相関の組み合わせにより,高速なダイナミックスにアクセスできることを示す。
本研究では,2次元材料窒化ホウ素中の電子ビームによって生じる色中心の高速スペクトル拡散を実験的に検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9605517200038842
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability to identify and characterize homogeneous and inhomogeneous
dephasing processes is crucial in solid-state quantum optics. In particular,
spectral diffusion leading to line broadening is difficult to evidence when the
associated timescale is shorter than the inverse of the photon detection rate.
Here, we show that a combination of resonant laser excitation and second-order
photon correlations allows to access such fast dynamics. The resonant laser
drive converts spectral diffusion into intensity fluctuations, leaving a
signature in the second-order coherence function $g^{(2)}(\tau)$ of the
scattered light that can be characterized using two-photon coincidences --
which simultaneously provides the homogeneous dephasing time. We experimentally
implement this method to investigate the fast spectral diffusion of a color
center generated by an electron beam in the two-dimensional material hexagonal
boron nitride. The $g^{(2)}(\tau)$ function of the quantum emitter measured
over more than ten orders of magnitude of delay times, at various laser powers,
establishes that the color center experiences spectral diffusion at a
characteristic timescale of a few tens of microseconds, while emitting
Fourier-limited single photons ($T_2/2T_1 \sim 1$) between spectral jumps.
- Abstract（参考訳）: 均一で不均質なデファスメント過程を識別し特徴付ける能力は、固体量子光学において不可欠である。
特に、線幅拡大につながるスペクトル拡散は、光子検出率の逆数よりも、関連する時間スケールが短い場合の証明が困難である。
ここでは、共鳴レーザー励起と2次光子相関の組み合わせにより、そのような高速なダイナミクスにアクセスできることを示す。
共振レーザ駆動は、スペクトル拡散を強度変動に変換し、2階コヒーレンス関数 $g^{(2)}(\tau)$ の散乱光の符号を残す。
本研究では,電子線が生成する色中心の高速スペクトル拡散を,六方晶窒化ホウ素の2次元材料で実験的に検討する。
様々なレーザーパワーで10桁以上の遅延時間を測定する量子エミッタの$g^{(2)}(\tau)$関数は、スペクトルジャンプの間にフーリエ制限された単一光子(t_2/2t_1 \sim 1$)を放出しながら、色中心が数十マイクロ秒の特徴的な時間スケールでスペクトル拡散を経験することを示す。
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