論文の概要: Superradiance from Nitrogen Vacancy Centers Coupled to An Ultranarrow Optical Cavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09755v1
• Date: Sat, 13 Jul 2024 03:19:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-16 20:58:50.145431
• Title: Superradiance from Nitrogen Vacancy Centers Coupled to An Ultranarrow Optical Cavity
• Title（参考訳）: 超狭光キャビティに結合した窒素空孔中心からの超放射能
• Authors: Yi-Dan Qu, Yuan Zhang, Peinan Ni, Chongxin Shan, Hunger David, Klaus Mølmer,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、パーセル効果によって放射線を増強するために様々な光学構造とうまく結合されている。 本稿は、二階相関関数における束縛肩の出現、定常スペクトルにおけるラビ分裂、励起ディック状態における人口動態など、より多くの現象に対処する。 全体として、NV中心によるさらなる実験を導くことができ、また、ダイヤモンドや炭化ケイ素のシリコン空洞センター、ホウ素空洞センター、六方晶窒化ホウ素の炭素関連センターなど、他の固体色中心にも関係している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9932238216119007
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond have been successfully coupled to various optical structures to enhance their radiation by the Purcell effect. The participation of many NV centers in these studies may naturally lead to cooperative emission and superradiance, and our recent experimental study with a diamond membrane in a fiber-based ultra-narrow optical cavity demonstrated nonlinear radiation power and fast photon bunching which are signatures of such collective effects. In this theoretical article, we go beyond the simple model used in the previous study to address more phenomena, such as the appearance of bunching shoulders in the second-order correlation function, Rabi splitting in the steady-state spectrum, and population dynamics on excited Dicke states, which for moderate pumping explains the observed collective effects. Overall, our results can guide further experiments with NV centers, and they are also relevant for other solid-state color centers, such as silicon-vacancy centers in diamond and silicon carbide, boron-vacancy centers and carbon-related centers in hexagonal boron-nitride.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心は、パーセル効果によって放射線を増強するために様々な光学構造とうまく結合されている。 これらの研究に多くのNVセンターが加わったことにより、自然界における協調放射と超放射能がもたらされる可能性があり、繊維ベースの超狭光共振器におけるダイヤモンド膜を用いた最近の実験では、このような集団効果のサインとなる非線形放射力と高速光子束が示された。 本稿では,2次相関関数における束縛肩の出現,安定状態スペクトルにおけるRabi分裂,励起ディック状態における集団動態など,より複雑な現象に対処するために前回の研究で用いられた単純なモデルを超えた。 以上の結果から,NV中心でのさらなる実験を導くことができ,また,ダイヤモンドおよび炭化ケイ素のシリコン空洞中心,ホウ素空洞中心,六方晶窒化ホウ素の炭素関連中心など,他の固体色中心にも関係している。

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