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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05966v2
• Date: Sat, 13 Sep 2025 16:26:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 15:23:16.115278
• 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: ミリケルビン温度で作動する平面マイクロ波共振器と分子スピン中心をコヒーレントに結合した系において, 放射の完全吸収 (PA) について検討した。 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きくする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate Perfect Absorption (PA) of radiation, in which incoming energy is entirely dissipated, in a system consisting of molecular spin centers coherently coupled to a planar microwave resonator operated at milliKelvin temperature and in the single photon regime. This platform allows us to fine tune the spin-photon coupling and to control the effective dissipation of the two subsystems towards the environment, thus giving us the opportunity to span over a wide space of parameters. Our system can be effectively described by a non-Hermitian Hamiltonian exhibiting distinct Hermitian subspaces. We experimentally show that these subspaces, linked to the presence of PA, can be engineered through the resonator-spin detuning, which controls the composition of the polaritons in terms of photon and spin content. In such a way, the required balance between the feeding and the loss rates is effectively recovered even in the absence of PT-symmetry. We show that Hermitian subspaces influence the overall aspect of coherent spectra of cavity QED systems and enlarge the possibility to explore non-Hermitian effects in open quantum systems. We finally discuss how our results can be potentially exploited for applications, in particular as single-photon switches and modulators.
• Abstract（参考訳）: ミリケルビン温度で動作する平面マイクロ波共振器と分子スピン中心をコヒーレントに結合したシステムにおいて、入射エネルギーが完全に散逸する放射線の完全吸収(PA)について検討する。 このプラットフォームにより、スピン光子結合を微調整し、2つのサブシステムの環境への効果的な散逸を制御できるため、幅広いパラメータにまたがる機会が得られます。 我々のシステムは、異なるエルミート部分空間を示す非エルミートハミルトニアンによって効果的に記述することができる。 実験により,これらの部分空間は光子とスピンの組成を制御した共振器・スピンデチューニングにより設計可能であることが示された。 このようにして、PT対称性が欠如している場合でも、供給と損失率の間の必要なバランスを効果的に回復する。 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きくする。 最後に、アプリケーション、特に単光子スイッチや変調器として、我々の結果がどのように活用されるかについて議論する。

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