論文の概要: Observation of Perfect Absorption in Hyperfine Levels of Molecular Spins with Hermitian Subspaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05966v1
• Date: Fri, 09 May 2025 11:38:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.245263
• Title: Observation of Perfect Absorption in Hyperfine Levels of Molecular Spins with Hermitian Subspaces
• Title（参考訳）: ヘミチアン部分空間を持つ分子スピンの超微粒子準位における完全吸収の観察
• Authors: Claudio Bonizzoni, Daniele Lamberto, Samuel Napoli, Simon Gunzler, Dennis Rieger, Fabio Santanni, Alberto Ghirri, Wolfgang Wernsdorfer, Salvatore Savasta, Marco Affronte,
• Abstract要約: 分子スピン中心をミリケルビン温度および数光子レベルで動作する平面マイクロ波共振器に結合して得られるパッシブオープン量子系を考える。 我々は、PT対称性が欠如していても、エルミート部分空間、したがってPAを実装できることを実験的に実証した。 エルミート部分空間は空洞QED系のコヒーレントスペクトルの全体的側面に影響を及ぼし、開量子系における非エルミート効果を探索する可能性を大幅に拡大することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ideal effective parity-time (PT)-symmetry can be achieved in a passive open system by accurately balancing feeding and absorption processes. Such PT-symmetric systems display Hermitian subspaces which enable perfect absorption (PA) of radiation, i.e., all the incoming energy is absorbed by the system. In this work, we consider a passive open quantum system obtained by coupling molecular spin centers to a planar microwave resonator operating at milliKelvin temperatures and at few-photon power level. We experimentally demonstrate that Hermitian subspaces and thus PA can be implemented even in the absence of PT-symmetry, by exploiting the spin detuning to control the photon and spin content of a polariton mode. In such a way, the required balance between the feeding and the loss rates is effectively recovered. We show that Hermitian subspaces influence the overall aspect of coherent spectra of cavity QED systems and significantly enlarge the possibility to explore non-Hermitian effects in open quantum systems. We finally discuss how Hermitian subspaces can be potentially exploited for the development of efficient switches and modulators with high modulation depths over a broad spectral range.
• Abstract（参考訳）: 理想的有効パリティ時間(PT)対称性は、摂食と吸収の過程を正確にバランスさせることで、パッシブオープンシステムで達成できる。 このようなPT対称系は、完全な吸収(PA)を可能にするエルミート部分空間、すなわち全ての入射エネルギーを系によって吸収する。 本研究では,分子スピン中心をミリケルビン温度および数光子レベルで動作する平面マイクロ波共振器に結合して得られる受動的オープン量子系について考察する。 偏光子モードの光子およびスピン内容を制御するためにスピンデチューニングを利用することにより, PT対称性が欠如していてもエルミート部分空間やPAを実装できることを実験的に実証した。 このようにして、供給と損失率の必要なバランスを効果的に回収する。 エルミート部分空間は空洞QED系のコヒーレントスペクトルの全体的側面に影響を与え、開量子系における非エルミート効果を探索する可能性を大幅に拡大することを示す。 最終的に、広いスペクトル範囲にわたって高変調深さを持つ効率的なスイッチと変調器の開発に、エルミート部分空間をどのように活用できるかを論じる。

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