論文の概要: Coherent control of orbital wavefunctions in the quantum spin liquid $Tb_{2}Ti_{2}O_{7}$

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12751v1
• Date: Fri, 22 Sep 2023 09:53:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-25 15:12:47.711739
• Title: Coherent control of orbital wavefunctions in the quantum spin liquid $Tb_{2}Ti_{2}O_{7}$
• Title（参考訳）: 量子スピン液体$Tb_{2}Ti_{2}O_{7}$における軌道波動関数のコヒーレント制御
• Authors: R. Mankowsky, M. M\"uller, M. Sander, S. Zerdane, X. Liu, D. Babich, H. Ueda, Y. Deng, R. Winkler, B. Strudwick, M. Savoini, F. Giorgianni, S. L. Johnson, E. Pomjakushina, P. Beaud1, T. Fennel, H.T. Lemke, U. Staub
• Abstract要約: ピロクロア$Tb_2Ti_2O_7$における軌道波動関数のコヒーレント制御を示す。 我々は、強い THz パルスによる共鳴励起が、最低エネルギー Tb 4f 状態のコヒーレント重ね合わせを生成することを示す。
• 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: Resonant driving of electronic transitions with coherent laser sources creates quantum coherent superpositions of the involved electronic states. Most time-resolved studies have focused on gases or isolated subsystems embedded in insulating solids, aiming for applications in quantum information. Here, we demonstrate coherent control of orbital wavefunctions in pyrochlore $Tb_{2}Ti_{2}O_{7}$, which forms an interacting spin liquid ground state. We show that resonant excitation with a strong THz pulse creates a coherent superposition of the lowest energy Tb 4f states before the magnetic interactions eventually dephase them. The coherence manifests itself as a macroscopic oscillating magnetic dipole, which is detected by ultrafast resonant x-ray diffraction. The induced quantum coherence demonstrates coherent control of orbital wave functions, a new tool for the ultrafast manipulation and investigation of quantum materials.
• Abstract（参考訳）: コヒーレントレーザー源による電子遷移の共鳴駆動は、関連する電子状態の量子コヒーレント重ね合わせを生成する。 ほとんどの時間分解研究は絶縁性固体に埋め込まれたガスや孤立したサブシステムに焦点を当てており、量子情報への応用を目指している。 ここでは、相互作用するスピン基底状態を形成するピロクロア$Tb_{2}Ti_{2}O_{7}$における軌道波動関数のコヒーレント制御を実証する。 強いthzパルスによる共鳴励起は、磁気相互作用が最終的に崩壊する前に最低エネルギーのtb 4f状態のコヒーレントな重ね合わせを生じさせる。 このコヒーレンスは、超高速共鳴x線回折によって検出される巨視的な振動磁気双極子として表される。 誘導された量子コヒーレンスは、量子物質の超高速操作と研究のための新しいツールである軌道波関数のコヒーレント制御を示す。

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