論文の概要: Deep Neural Network for Phonon-Assisted Optical Spectra in Semiconductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.00798v2
• Date: Tue, 06 May 2025 09:49:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-07 14:45:09.192849
• Title: Deep Neural Network for Phonon-Assisted Optical Spectra in Semiconductors
• Title（参考訳）: 半導体中のフォノン支援光スペクトルのためのディープニューラルネットワーク
• Authors: Qiangqiang Gu, Shishir Kumar Pandey, Zhanghao Zhouyin,
• Abstract要約: Ab initioをベースとした有限温度での半導体のフォノン支援光学スペクトルの正確なシミュレーションは、依然として難しい課題である。 深層学習の密結合と潜在的なモデルを組み合わせた効率的なアプローチを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ab initio based accurate simulation of phonon-assisted optical spectra of semiconductors at finite temperatures remains a formidable challenge, as it requires large supercells for phonon sampling and computationally expensive high-accuracy exchange-correlation (XC) functionals. In this work, we present an efficient approach that combines deep learning tight-binding and potential models to address this challenge with ab initio fidelity. By leveraging molecular dynamics for atomic configuration sampling and deep learning-enabled rapid Hamiltonian evaluation, our approach enables large-scale simulations of temperature-dependent optical properties using advanced XC functionals (HSE, SCAN). Demonstrated on silicon and gallium arsenide across temperature 100-400 K, the method accurately captures phonon-induced bandgap renormalization and indirect/direct absorption processes which are in excellent agreement with experimental findings over five orders of magnitude. This work establishes a pathway for high-throughput investigation of electron-phonon coupled phenomena in complex materials, overcoming traditional computational limitations arising from large supercell used with computationally expensive XC-functionals.
• Abstract（参考訳）: Ab initioをベースとした有限温度での半導体のフォノン支援光学スペクトルの正確なシミュレーションは、フォノンサンプリングのための大きなスーパーセルと計算コストの高い高精度交換相関(XC)関数を必要とするため、依然として難しい課題である。 本研究では,この課題に対処するために,ディープラーニングのタイトバインディングとポテンシャルモデルを組み合わせた効率的なアプローチを提案する。 分子動力学を原子配置サンプリングやディープラーニングによる高速ハミルトン評価に活用することにより,高度なXC関数 (HSE, SCAN) を用いた温度依存光学特性の大規模シミュレーションを可能にした。 100-400Kの温度でケイ素およびヒ素ガリウムに示されるこの方法は、フォノンによるバンドギャップ再正規化と5桁以上の実験結果とよく一致した間接的・間接的吸収過程を正確に捉える。 この研究は、計算コストの高いXC機能を持つ大型スーパーセルから生じる従来の計算制限を克服し、複雑な材料における電子-フォノン結合現象を高速に研究するための経路を確立する。

関連論文リスト

• Performance analysis of different photon-mediated entanglement generation schemes under optical dephasing and spectral diffusion [6.7626967426943745]
  固体量子エミッタは、チップスケールのフォトニックおよび電子デバイスとよく統合された量子ビットシステムを提供する。 固体量子エミッタの現実雑音下での3つの共通光子媒介絡方式の性能を比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-13T09:02:18Z)
• A framework for extracting the rates of photophysical processes from biexponentially decaying photon emission data [0.0]
  我々は、光学的不活性状態によるキャリアのトラップと放出を含むモデルを開発する。 このモデルはまた、放出動力学に関わる全ての遷移速度の確率間隔を決定できる。 我々はCdSeTe/CdSヘテロ構造の時間分解発光測定にこのモデルを適用した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:14:51Z)
• Site-Controlled Purcell-Induced Bright Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride [62.170141783047974]
  六方晶窒化ホウ素(hBN)でホストされる単一光子エミッタは、室温で動作する量子フォトニクス技術にとって必須の構成要素である。 我々はPurcellにより誘導されるサイト制御SPEのためのプラズモンナノ共振器の大規模アレイを実験的に実証した。 我々の結果は、明るく、均一に統合された量子光源の配列を提供し、堅牢でスケーラブルな量子情報システムへの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T23:02:30Z)
• All-optical modulation with single-photons using electron avalanche [69.65384453064829]
  単光子強度ビームを用いた全光変調の実証を行った。 本稿では,テラヘルツ高速光スイッチングの可能性を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-18T20:14:15Z)
• On-demand indistinguishable and entangled photons using tailored cavity designs [0.0]
  偏光エンタングルメントの度合いが高い光子対の生成に着目する。 適切な調整を施した円形ブラッグ反射器が十分な選択的パーセル増強の要求を満たすことを示す。 本稿では,システムパラメータへの非自明な依存を報告し,Purcell拡張の最適範囲を決定するために,組み合わせた理論手法の予測力を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-24T09:26:03Z)
• 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)
• Silicon nitride waveguides with intrinsic single-photon emitters for integrated quantum photonics [97.5153823429076]
  我々は、SiN中の固有の単一光子放射体から、同じ物質からなるモノリシック集積導波路への光子の最初のカップリングに成功したことを示す。 その結果、スケーラブルでテクノロジー対応の量子フォトニック集積回路の実現に向けた道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-17T16:51:29Z)
• Ab initio simulation of laser-induced electronic and vibrational coherence [0.0]
  核量子分布の初期構成によるアンサンブル生成は、単一軌道RT-TDDFT+Ehrenfestの多くの欠点を補うことを示す。 シミュレーションに時間依存パルスが明示的に含まれることで、この手法はコヒーレント非線形分光の第一原理研究の第一段階となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-21T10:30:41Z)
• Tunable quantum photonics platform based on fiber-cavity enhanced single photon emission from two-dimensional hBN [52.915502553459724]
  本研究では, 化学気相蒸着により成長する多層hBNの欠陥中心と繊維系ファブリペロキャビティからなるハイブリッドシステムを提案する。 キャビティファンネリングにより, 最大50倍, 等強度のライン幅狭帯域化を実現した。 我々の研究は、実用的な量子技術において、繊維ベースのキャビティと結合した2次元材料を配置する上で重要なマイルストーンとなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-23T14:20:46Z)
• The NV centre coupled to an ultra-small mode volume cavity: a high efficiency source of indistinguishable photons at 200 K [0.15749416770494706]
  フォノンサイドバンドと表面電荷による拡張による原子様系。 我々は,200Kで効率的に光子を抽出できる窒化ケイ素キャビティを設計した。 我々の研究は、不明瞭な光子の非低温原子様効率源のスケーラブルな製造に向けられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-27T16:36:06Z)
• Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics [55.41644538483948]
  集積フォトニクスは量子情報処理のための堅牢なプラットフォームである。 非常に区別がつかず純粋な単一の光子の源は、ほぼ決定的か高い効率で隠蔽されている。 ここでは、これらの要件を同時に満たすオンチップ光子源を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-19T16:46:44Z)

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。