論文の概要: Harnessing quantum emitter rings for efficient energy transport and trapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.11376v2
• Date: Mon, 4 Mar 2024 19:15:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-07 02:26:14.106001
• Title: Harnessing quantum emitter rings for efficient energy transport and trapping
• Title（参考訳）: 効率的なエネルギー輸送とトラップのための量子エミッタリングの利用
• Authors: Raphael Holzinger, Jonah Peter, Stefan Ostermann, Helmut Ritsch and Susanne Yelin
• Abstract要約: 2レベル量子エミッタの構成において、励起エネルギー輸送に対する量子光学的視点を定式化する。 サブ波長間隔を持つエミッタリングの周期幾何学について検討し,そこでは電子状態の集合が出現する。 このシステムは、励起輸送に特に適しており、エネルギー障害や放射性脱コヒーレンスから保護されている集団のサブラジアント状態を引き起こす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Efficient transport and harvesting of excitation energy under low light conditions is an important process in nature and quantum technologies alike. Here we formulate a quantum optics perspective to excitation energy transport in configurations of two-level quantum emitters with a particular emphasis on efficiency and robustness against disorder. We study a periodic geometry of emitter rings with subwavelength spacing, where collective electronic states emerge due to near-field dipole-dipole interactions. The system gives rise to collective subradiant states that are particularly suited to excitation transport and are protected from energy disorder and radiative decoherence. Comparing ring geometries with other configurations shows that that the former are more efficient in absorbing, transporting, and trapping incident light. Because our findings are agnostic as to the specific choice of quantum emitters, they indicate general design principles for quantum technologies with superior photon transport properties and may elucidate potential mechanisms resulting in the highly efficient energy transport efficiencies in natural light-harvesting systems.
• Abstract（参考訳）: 低光条件下での効率的な励起エネルギーの輸送と収穫は、自然界や量子技術においても重要なプロセスである。 ここでは,2レベル量子エミッタの構成における励起エネルギー輸送に対する量子光学的視点を定式化し,特に障害に対する効率とロバスト性を重視した。 サブ波長間隔を持つエミッタリングの周期幾何学について検討し, 近接場双極子-双極子相互作用により集合電子状態が出現する。 このシステムは、励起輸送に特に適しており、エネルギー障害や放射性脱コヒーレンスから保護されている集団のサブラジアント状態を引き起こす。 リングジオメトリと他の構成を比較すると、前者は入射光を吸収し、輸送し、トラップするより効率的であることが示される。 我々の発見は、量子エミッタの特定の選択について無知であるため、光子輸送特性に優れた量子技術のための一般的な設計原理を示し、自然光ハーベスティングシステムの高効率エネルギー輸送効率をもたらす潜在的なメカニズムを解明する可能性がある。

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