論文の概要: Limitations in Fluorescence-Detected Entangled Two-Photon-Absorption Experiments: Exploring the Low- to High-Gain Squeezing Regimes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16342v1
- Date: Thu, 25 Apr 2024 05:36:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 14:48:28.140078
- Title: Limitations in Fluorescence-Detected Entangled Two-Photon-Absorption Experiments: Exploring the Low- to High-Gain Squeezing Regimes
- Title(参考訳): 蛍光検出2光子吸収実験における限界:低-高利得レジームの探索
- Authors: Tiemo Landes, Brian J. Smith, Michael G. Raymer,
- Abstract要約: 超低光束における量子化分子分光とイメージングの実現に向けた取り組みについて検討する。
時間周波数光子絡み合いは、溶液中の分子2光子蛍光分光やイメージングを強化するための実用的な手段を提供しない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We closely replicated and extended a recent experiment ("Spatial properties of entangled two-photon absorption," Phys. Rev. Lett. 129, 183601, 2022) that reportedly observed enhancement of two-photon absorption rates in molecular samples by using time-frequency-entangled photon pairs, and we found that in the low-flux regime, where such enhancement is theoretically predicted in-principle, the two-photon fluorescence signal is below detection threshold using current state-of-the-art methods. The results are important in the context of efforts to enable quantum-enhanced molecular spectroscopy and imaging at ultra-low optical flux. Using an optical parametric down-conversion photon-pair source that can be varied from the low-gain spontaneous regime to the high-gain squeezing regime, we observed two-photon-induced fluorescence in the high-gain regime but in the low-gain regime any fluorescence was below detection threshold. We supplemented the molecular fluorescence experiments with a study of nonlinear-optical sum-frequency generation, for which we are able to observe the low-to-high-gain crossover, thereby verifying our theoretical models and experimental techniques. The observed rates (or lack thereof) in both experiments are consistent with theoretical predictions and with our previous experiments, and indicate that time-frequency photon entanglement does not provide a practical means to enhance in-solution molecular two-photon fluorescence spectroscopy or imaging with current techniques.
- Abstract(参考訳): 我々は,分子試料中の2光子吸収率の増大を時間-周波数-光子対を用いて観測した最近の実験(第1報,第1報,第183601号,第2022号)を密に再現し,拡張した。
この結果は、量子化分子分光と超低光束でのイメージングを可能にする努力の文脈において重要である。
低利得自然状態から高利得スクイージング状態へ変化できる光パラメトリックダウンコンバージョン光子ペア源を用いて、高利得状態において2光子誘起蛍光を観察したが、低利得状態では、どの蛍光も検出閾値以下であった。
分子蛍光実験を非線形光学的総周波発生実験で補足し、低-高-高-利得交叉を観測し、理論モデルと実験手法の検証を行った。
両実験で観測された速度(またはその欠如)は, 理論的予測と過去の実験と一致しており, 時間周波数光子絡み合いは, 分子内2光子分光法や現在の技術によるイメージングの実践的な方法ではないことを示唆している。
関連論文リスト
- Enhancing entangled two-photon absorption of Nile Red via temperature-controlled SPDC [0.0]
絡み合った2光子吸収は、励起パワーによる蛍光発光の線形スケーリングを可能にする。
既存の理論モデルは、化学的に複雑な染料の絡み合った2光子吸収挙動を正確に予測するのに苦労している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-03T07:49:37Z) - Solution-phase single-particle spectroscopy for probing multi-polaronic
dynamics in quantum emitters at femtosecond resolution [6.722815153728718]
本研究では, 単分子および/または欠陥状態における試料平均動力学をフェムト秒分解能で前例のない明瞭度で検出する光子相関検出を用いた溶液相単粒子ポンププローブ分光法を開発した。
我々の研究は、単一エミッタ、分子、欠陥の超高速分光のための枠組みを提供し、量子情報応用のための超大規模キャラクタリゼーションと合成改善の新たな道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-03T06:14:14Z) - On-chip quantum information processing with distinguishable photons [55.41644538483948]
多光子干渉は光量子技術の中心にある。
そこで本研究では,共振器型集積光子源に必要なスケールで変形した光子を干渉させるのに十分な時間分解能で検出を実装できることを実験的に実証した。
ボソンサンプリング実験において,非イデアル光子の時間分解検出がエンタングル操作の忠実度を向上し,計算複雑性の低減を図ることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-14T18:16:49Z) - Two-photon emission in detuned resonance fluorescence [0.0]
本稿では,2レベル系エミッタのコヒーレント駆動時に発生する側ピークからの2光子相関について論じる。
これらの組み合わせによって、摂動性2光子散乱と相性の良い画像が得られることを示す。
これは多光子放出の新しいレギュレーションを制御し、強化し、開放するのに役立つだろう。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-07T17:59:38Z) - Amplification of cascaded downconversion by reusing photons with a
switchable cavity [62.997667081978825]
本稿では,高速スイッチと遅延ループを用いて三重項生成率を増幅する手法を提案する。
我々の概念実証装置は、検出された光子三重項の速度を予測通りに上昇させる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-23T15:53:44Z) - Quantum interferometric two-photon excitation spectroscopy [7.708943730059219]
本稿では,量子干渉法による2光子励起分光法を提案する。
提案プロトコルは,2光子結合スペクトル強度と微調整吸収周波数選択の難しさを克服する。
その結果、原子または分子の2光子励起状態多様体の電子構造に関する情報を抽出するために量子干渉分光法を用いることが著しく促進される。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-23T15:44:08Z) - Two-photon resonance fluorescence of two interacting non-identical
quantum emitters [77.34726150561087]
我々は、コヒーレント場によって駆動される相互作用する2つの非負の量子エミッタのシステムについて研究する。
共鳴蛍光スペクトルに2光子ダイナミクスによって印加された特徴は、エミッタ間の距離の変化に特に敏感である。
これは、ポイントライクなソースの超解像イメージングのような応用に利用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-04T16:13:01Z) - Experimental requirements for entangled two-photon spectroscopy [0.0]
絡み合った2光子分光法は、古典的プロトコルと比較して利点が期待できる。
ここでは、高分解能で絡み合った光子のスペクトル形成を可能にする実験装置について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-18T08:28:06Z) - Optical repumping of resonantly excited quantum emitters in hexagonal
boron nitride [52.77024349608834]
六方晶窒化ホウ素(hBN)の量子エミッタからの発光を増幅するために、弱い非共鳴レーザーを用いて暗黒状態への遷移を低減し、光発光を増幅する光共振方式を提案する。
この結果は、量子フォトニクスアプリケーションのための信頼性の高いビルディングブロックとしてhBNに原子様欠陥を配置する上で重要である。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-11T10:15:22Z) - Setting bounds on two-photon absorption cross-sections in common
fluorophores with entangled photon pair excitation [48.7576911714538]
6つの蛍光フッ化物に対する断面上の境界を実験的に決定するために蛍光法に基づく登録方式を用いる。
Rhodamine 6G と 9R-S の2つの試料について,従来報告した断面よりも4等級と5等級の上限を測定した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-06T13:53:16Z) - Spectrally reconfigurable quantum emitters enabled by optimized fast
modulation [42.39394379814941]
色中心、希土類イオン、量子ドットなどの固体プラットフォームにおけるスペクトル制御は、チップ上のそのような応用を実現する上で魅力的である。
単一光子放射のスペクトル工学における周波数変調光遷移の利用を提案する。
その結果,周波数変調は単一光子のスペクトル特性と時間特性に対して前例のない制御を施した新しい光状態を生成するための強力な手法であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-03-27T18:24:35Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。