論文の概要: Landau Polarons as Generators of Quantum-Coherent States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20962v1
- Date: Thu, 23 Oct 2025 19:43:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-28 06:57:23.34865
- Title: Landau Polarons as Generators of Quantum-Coherent States
- Title（参考訳）: 量子コヒーレント状態の発生源としてのランダウポラロン
- Authors: Arnab Ghosh, Patrick Brosseau, Dmitry N. Dirin, Rui Tao, Maksym V. Kovalenko, Patanjali Kambhampati,
- Abstract要約: フェムト秒コヒーレント分光法を用いて、ポーラロン場誘起ダイナミクスをリアルタイムで追跡する。
我々は50-150 fsの時間スケールでコヒーレントな状態のスペクトルに遅延凝縮を観測した。
分裂は頑丈で、異常な線形サイズ依存を示し、単粒子分裂を超え、300Kで現れる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.7021880139506385
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Since Landau's theory, polarons have been understood as quasiparticles in which charges are dressed by the lattice field, yet decades of transport and spectroscopic studies have yielded only static indirect renormalizations. Whether such dressing can dynamically reorganize electronic spectra to generate new quantum-coherent states has remained unresolved. Here we use femtosecond coherent multidimensional spectroscopy on size and composition controlled perovskite quantum dots to track polaronic field-induced dynamics in real time, revealing their consequences. We observe a delayed condensation into a confined spectrum of coherent states on 50-150 fs timescales, with couplings between these states evolving dynamically on the same timescale. The splittings are robust, exhibit anomalous linear size dependence, exceed single-particle splittings and manifest at 300 K. A Raman-constrained spin-boson Hamiltonian captures both the anomalous scaling and dynamical onset, establishing polarons as generators of coherent manifolds that enable collective quantum phenomena including superradiance, superfluorescence and superabsorption.
- Abstract（参考訳）: ランダウの理論以来、ポーラロンは格子体で電荷を装束する準粒子として理解されてきたが、数十年にわたる輸送と分光の研究は静的な間接的な再正規化しか得られていない。
このようなドレッシングが電子スペクトルを動的に再構成して新しい量子コヒーレント状態を生成することができるかどうかは未解決のままである。
ここでは、フェムト秒コヒーレント多次元分光法を用いて、ペロブスカイト量子ドットのサイズと組成を制御し、ポーラロン場誘起力学をリアルタイムで追跡し、その結果を明らかにする。
我々は,50-150 fsの時間スケールにおいて,コヒーレント状態の限られたスペクトルへの遅延凝縮を観測し,これらの状態間のカップリングを同じ時間スケールで動的に進行させた。
Raman-Constrained spin-boson Hamiltonianは異常なスケーリングと動的オンセットの両方をキャプチャし、超放射、超蛍光、超吸収を含む集合量子現象を可能にするコヒーレント多様体の生成物としてポラロンを確立する。
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