論文の概要: Strong Molecule-Light Entanglement with Molecular Cavity Optomechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.21227v1
- Date: Tue, 27 May 2025 14:12:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.707247
- Title: Strong Molecule-Light Entanglement with Molecular Cavity Optomechanics
- Title（参考訳）: 分子キャビティオプティメカニクスによる強分子-光の絡み合い
- Authors: Hong-Yun Yu, Ya-Feng Jiao, Jie Wang, Feng Li, Bin Yin, Tian Jiang, Qi-Rui Liu, Hui Jing, Ke Wei,
- Abstract要約: 本研究では,光子,フォノン,プラズモンの周囲環境下での強い絡み合いを発生させる分子オプティメカルプラットフォームを提案する。
このシステムは、超高Qささやかなガリーモード(WGM)光共振器と、金属ナノ粒子と1分子からなるプラズモンナノキャビティを統合する。
提案手法は,オープン量子システムにおける絡み合いの保護に普遍的なアプローチを確立し,ノイズ耐性量子情報技術への道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.875161324783134
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a molecular optomechanical platform to generate robust entanglement among bosonic modes-photons, phonons, and plasmons-under ambient conditions. The system integrates an ultrahigh-Q whispering-gallery-mode (WGM) optical resonator with a plasmonic nanocavity formed by a metallic nanoparticle and a single molecule. This hybrid architecture offers two critical advantages over standalone plasmonic systems: (i) Efficient redirection of Stokes photons from the lossy plasmonic mode into the long-lived WGM resonator, and (ii) Suppression of molecular absorption and approaching vibrational ground states via plasmon-WGM interactions. These features enable entanglement to transfer from the fragile plasmon-phonon subsystem to a photon-phonon bipartition in the blue-detuned regime, yielding robust stationary entanglement resilient to environmental noise. Remarkably, the achieved entanglement surpasses the theoretical bound for conventional two-mode squeezing in certain parameter regimes. Our scheme establishes a universal approach to safeguard entanglement in open quantum systems and opens avenues for noise-resilient quantum information technologies.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,光子,フォノン,プラズモンの周囲環境下での強い絡み合いを発生させる分子オプティメカルプラットフォームを提案する。
このシステムは、超高Qささやかなガリーモード(WGM)光共振器と、金属ナノ粒子と単一分子によって形成されるプラズモンナノキャビティを統合する。
このハイブリッドアーキテクチャは、スタンドアロンのプラズモニックシステムに対して2つの重要な利点を提供する。
一 損失プラズモンモードから長寿命WGM共振器へのストークス光子の効率的なリダイレクト、及び
(II)プラズモン-WGM相互作用による分子吸収の抑制と振動基底状態への接近
これらの特徴は、脆弱なプラズモン-フォノンサブシステムから青調状態のフォトン-フォノン分割への絡み合いを可能とし、環境騒音に対して堅牢な定常絡み合いをもたらす。
顕著なことに、達成された絡み合いは、ある種のパラメータ状態における従来の2モードのスクイーズの理論的境界を超えている。
提案手法は,オープン量子システムにおける絡み合いの保護に普遍的なアプローチを確立し,ノイズ耐性量子情報技術への道を開く。
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