論文の概要: Exciton-Polariton Dynamics in Multilayered Materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12933v1
• Date: Tue, 18 Feb 2025 15:15:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-19 14:05:33.600739
• Title: Exciton-Polariton Dynamics in Multilayered Materials
• Title（参考訳）: 多層材料におけるエキシトン-ポラリトンダイナミクス
• Authors: Saeed Rahmanian Koshkaki, Arshath Manjalingal, Logan Blackham, Arkajit Mandal,
• Abstract要約: 光キャビティ内の室温でのコヒーレントな弾道輸送を可能にするために、量子化された放射とエクシトンを結合させることが示されている。 我々は、エクシトン-ポラリトン量子力学をシミュレートするための効率的な混合量子-古典的アプローチを開発する。 この強化されたコヒーレンスは、複数の層にまたがるフォノン変動の同期に遡ることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Coupling excitons with quantized radiation has been shown to enable coherent ballistic transport at room temperature inside optical cavities. Previous theoretical works employ a simple description of the material, depicting it as a single layer placed in the middle of the optical cavity, thereby ignoring the spatial variation of the radiation in the cavity quantization direction. In contrast, in most experiments, the optical cavity is filled with organic molecules or multilayered materials. Here, we develop an efficient mixed-quantum-classical approach, introducing a {\it bright layer} description, to simulate the exciton-polariton quantum dynamics. Our simulations reveal that, for the same Rabi splitting, a multilayer material extends the quantum coherence lifetime and enhances transport compared to a single-layer material. We find that this enhanced coherence can be traced to a synchronization of phonon fluctuations over multiple layers, wherein the collective light-matter coupling in a multilayered material effectively suppresses the phonon-induced dynamical disorder.
• Abstract（参考訳）: 光キャビティ内の室温でのコヒーレントな弾道輸送を可能にするために、量子化された放射とエクシトンを結合させることが示されている。 これまでの理論的研究では、物質を光学キャビティの中央に配置された単一の層として描写する単純な記述を用いており、これにより、キャビティ量子化方向の放射の空間的変動を無視している。 対照的に、ほとんどの実験では、光学キャビティは有機分子または多層材料で満たされている。 そこで我々は,エクシトン-ポラリトン量子力学をシミュレートするために,高効率な混合量子-古典的アプローチを構築した。 シミュレーションにより, 同じRabi分割の場合, 多層材料は量子コヒーレンス寿命を延長し, 単一層材料と比較して輸送量を増加させることがわかった。 この強化されたコヒーレンスは、複数の層にまたがるフォノン変動の同期に辿り着くことができ、多層材料における集合的な光・物質結合は、フォノン誘起の動的障害を効果的に抑制する。

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