論文の概要: Superfluorescent upconversion nanoparticles as an emerging second generation quantum technology material
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12891v3
- Date: Thu, 17 Apr 2025 15:20:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-18 17:56:40.074515
- Title: Superfluorescent upconversion nanoparticles as an emerging second generation quantum technology material
- Title（参考訳）: 次世代量子技術材料としての超蛍光アップコンバージョンナノ粒子
- Authors: Lewis E. MacKenzie, Peter Kirton,
- Abstract要約: ランタニドドープアップコンバージョンナノ粒子(UCNP)の超蛍光は2022年に初めて発見された室温量子現象である。
SFプロセスでは、1つのUCNP内の多くの放射性ランタニドイオンが、超短パルス(nsまたはfs)高出力励起レーザーパルスによってコヒーレントに結合される。
本稿では, SF-UCNPを第2世代の量子技術とみなす方法について, SF-UCNPの発展に向けたいくつかの課題, 機会, オープンな疑問について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Superfluorescence (SF) in lanthanide doped upconversion nanoparticles (UCNPs) is a room-temperature quantum phenomenon, first discovered in 2022. In a SF process, the many emissive lanthanide ions within a single UCNP are coherently coupled by an ultra-short (ns or fs) high-power excitation laser pulse. This leads to a superposition of excited emissive states which decrease the emissive lifetime of the UCNP by a factor proportional to the square of the number of lanthanide ions which are coherently coupled. This results in a dramatic decrease in UCNP emission lifetime from the microsecond regime to the nanosecond regime. Thus SF offers a tantalizing prospect to achieving superior upconversion photon flux in upconversion materials, with potential applications such as imaging and sensing. This perspective article contextualizes how SF-UCNPs can be regarded as a second generation quantum technology, and notes several challenges, opportunities, and open questions for the development of SF-UCNPs.
- Abstract（参考訳）: ランタニドドープアップコンバージョンナノ粒子(UCNP)の超蛍光は2022年に初めて発見された室温量子現象である。
SFプロセスでは、1つのUCNP内の多くの放射性ランタニドイオンが、超短パルス(nsまたはfs)高出力励起レーザーパルスによってコヒーレントに結合される。
これは、コヒーレントに結合したランタノイドイオンの2乗に比例する因子によって、UCNPの放出寿命を減少させる励起放出状態の重畳につながる。
これにより、UCNPの発光寿命はマイクロ秒からナノ秒へと劇的に減少する。
したがって、SFはアップコンバージョン材料において優れたアップコンバージョン光子フラックスを達成し、イメージングやセンシングなどの潜在的な応用を期待できる。
本稿では, SF-UCNPを第2世代の量子技術とみなす方法について, SF-UCNPの発展に向けたいくつかの課題, 機会, オープンな疑問について述べる。
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