論文の概要: Direct measurement of the lifetime and coherence time of Cu2O Rydberg excitons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.07355v1
• Date: Wed, 9 Oct 2024 18:11:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-31 20:56:57.444848
• Title: Direct measurement of the lifetime and coherence time of Cu2O Rydberg excitons
• Title（参考訳）: Cu2Oリドバーグ励起子の寿命とコヒーレンス時間を直接測定する
• Authors: Poulab Chakrabarti, Kerwan Morin, Delphine Lagarde, Xavier Marie, Thomas Boulier,
• Abstract要約: リドベルクは励起子について、固体系において巨大な非線形性を工学するために量子オブジェクトを約束していると述べている。 酸化銅中の励起子の2光子吸収が様々なリドベルク状態と共鳴する実験結果について報告する。 我々は長寿命コヒーレント振動の存在を含むいくつかの興味深いダイナミクスを観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Rydberg states of excitons are promising quantum objects to engineer giant nonlinearities in a solid-state system. For this purpose, a deeper understanding of the dynamics of Rydberg excitons and of their potential for coherent manipulation becomes important. We report experimental results where two-photon absorption is resonant with various Rydberg states of excitons in copper oxide and we detect their emission dynamics on a streak camera with sub-picosecond resolution. This technique enables the direct measurement of the Rydberg states lifetimes, which are in good agreement with the expected Rydberg scaling law. Moreover, we observe several intriguing dynamics including the presence of long-lived coherent oscillations. Finally, we independently measure the coherence time of the Rydberg states using a modified Michelson interferometer and find a good agreement with the coherent oscillations detected in the exciton emission dynamics. The lifetimes also reveal the absence of inhomogeneous broadening in the current high-precision spectroscopic data for the S series, which together with the presence of significant coherence time confirms the suitability of the system for coherent engineering.
• Abstract（参考訳）: リドベルクは励起子について、固体系において巨大な非線形性を工学するために量子オブジェクトを約束していると述べている。 この目的のために、リドベルク励起子の力学とそれらのコヒーレントな操作の可能性についてより深く理解することが重要である。 酸化銅中の励起子の2光子吸収が様々なリドベルク状態と共鳴する実験結果について報告する。 この手法は、予想されるリドベルクのスケーリング法則とよく一致している、リドベルク状態の寿命を直接測定することを可能にする。 さらに、長寿命コヒーレント振動の存在を含むいくつかの興味深いダイナミクスを観察する。 最後に、リドベルク状態のコヒーレンス時間を修正ミシェルソン干渉計を用いて独立に測定し、エキシトン放出ダイナミクスで検出されたコヒーレント振動とよく一致していることを示す。 寿命は、S系列の現在の高精度分光データに不均一な拡張がないことも示しており、コヒーレンス時間の存在とともに、系がコヒーレントエンジニアリングに適合していることを確認する。

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