論文の概要: Stability of the Quantum Coherent Superradiant States in Relation to Exciton-Phonon Interactions and the Fundamental Soliton in Hybrid Perovskites

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03600v1
• Date: Wed, 05 Nov 2025 16:20:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.482496
• Title: Stability of the Quantum Coherent Superradiant States in Relation to Exciton-Phonon Interactions and the Fundamental Soliton in Hybrid Perovskites
• Title（参考訳）: ハイブリッドペロブスカイトにおけるエクシトン-フォノン相互作用と塩基性ソリトンによる量子コヒーレント超ラジカル状態の安定性
• Authors: A. A. Gladkij, N. A. Veretenov, N. N. Rosanov, B. A. Malomed, V. Al. Osipov, B. D. Fainberg,
• Abstract要約: 励起子-フォノン相互作用に関する超放射状態の安定性について検討する。 極性結晶中の長手光(LO)フォノンと音響フォノンと相互作用する準2Dワニエ励起子に着目した。 その結果,エキシトンがLOフォノンと相互作用する場合,平面波解は変調的に安定であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The use of macroscopic coherent quantum states at room temperature is crucial in modern quantum technologies. In light of recent experiments demonstrating high-temperature superfluorescence in hybrid perovskite thin films, in this work we investigate the stability of the superradiant state concerning exciton-phonon interactions. We focused on a quasi-2D Wannier exciton interacting with longitudinal optical (LO) phonons in polar crystals, as well as with acoustic phonons. Our study leads to the derivation of nonlinear equations in the coordinate space that govern the exciton wavefunction's coefficient in the single-exciton basis for the lowest exciton state, which translates to the complex-valued polarization. The resulting equations take the form of a 2D nonlocal nonlinear Schrodinger (NLS) equation. We perform a linear stability analysis of the plane wave solutions for the equations in question, which allows us to establish stability criteria. This analysis is particularly important for evaluating the stability of the superradiant state in the considered quasi-2D structures, as the superradiant state represents a specific case of the plane wave solution. Our findings indicate that, when the exciton interacts with LO phonons, a plane wave solution is modulationally stable, provided that the square of its amplitude does not exceed a critical intensity value defined by the exciton-LO phonon interaction parameters. Furthermore, interactions between the exciton and acoustic phonons reduce the intensity of modulationally stable waves compared to the case without such interactions. Our analytical results are corroborated by numerical calculations. We also numerically solve the 2D nonlocal NLS equation in the polar coordinates and obtain its fundamental soliton solution, which is stable.
• Abstract（参考訳）: 室温でのマクロコヒーレント量子状態の使用は、現代の量子技術において重要である。 ハイブリッドペロブスカイト薄膜における高温超蛍光の実証実験により, 励起子-フォノン相互作用に関する超放射状態の安定性について検討した。 極性結晶中の長手光(LO)フォノンと音響フォノンと相互作用する準2Dワニエ励起子に着目した。 本研究は, 単一励起子基底における励起子波動関数の係数を導出する座標空間における非線形方程式の導出を導出する。 結果として得られる方程式は、2次元非局所非線形シュロディンガー方程式(NLS)の形をとる。 問題となる方程式に対する平面波解の線形安定性解析を行い、安定性基準を確立する。 この分析は、超放射状態が平面波解の特定の場合を表すため、検討された準2次元構造における超放射状態の安定性を評価するために特に重要である。 その結果,エキシトンがLOフォノンと相互作用する場合,その振幅の2乗がエキシトン-LOフォノン相互作用パラメータによって定義される臨界強度値を超えないことが示唆された。 さらに、エキシトンと音響フォノンの相互作用は、そのような相互作用を伴わない場合と比較して変調安定波の強度を低下させる。 解析結果は数値計算によって裏付けられる。 また、極座標における2次元非局所NLS方程式を数値的に解き、安定なソリトン解を得る。

関連論文リスト

• Unconventional excitonic insulators in two-dimensional topological materials [0.0]
  励起子として知られる半導体の電子-ホール対は、低温でコヒーレントな状態を形成することができる。 結果として生じる位相はエキシトン絶縁体として知られ、超流動性を持つ。 最近提案された非自明なバンドトポロジーを持つ2次元候補材料について,エキサイトニック絶縁体について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-30T19:00:06Z)
• Linear and Non-Linear Response of Quadratic Lindbladians [0.0]
  擬似リンドブレディアンは、散逸性電子およびボゾン量子系の豊富なクラスを含んでいる。 我々は、その定常応答特性を解明するオープン量子系に対するリンドブラッド・ケルディッシュ応答形式を開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-09T18:12:15Z)
• Quench dynamics in higher-dimensional Holstein models: Insights from Truncated Wigner Approaches [41.94295877935867]
  電子ホッピングの急激なスイッチオン後のホルシュタインモデルにおける電荷密度波の融解について検討した。 ホルシュタイン連鎖で得られた正確なデータと比較すると、フォノンと電子の半古典的な扱いは音速力学を正確に記述するために必要であることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-19T16:14:01Z)
• Modeling Non-Covalent Interatomic Interactions on a Photonic Quantum Computer [50.24983453990065]
  我々は、cQDOモデルがフォトニック量子コンピュータ上でのシミュレーションに自然に役立っていることを示す。 我々は、XanaduのStrawberry Fieldsフォトニクスライブラリを利用して、二原子系の結合エネルギー曲線を計算する。 興味深いことに、2つの結合したボソニックQDOは安定な結合を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-14T14:44:12Z)
• Engineering non-Markovianity from defect-phonon interactions [0.0]
  1次元格子におけるフォノンモードと相互作用する2つのスピン=1/2$粒子からなる欠陥に対する第一原理計算を開発する。 本稿では,ベルに作用する純粋減音チャネルによって誘起される欠陥フォノンダイナミクスのマルコフ的特徴に関する理論的,数値的解析を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-24T20:00:00Z)
• Formation of robust bound states of interacting microwave photons [148.37607455646454]
  相互作用系の目印の1つは、多粒子境界状態の形成である。 我々は,スピン-1/2 XXZモデルの周期量子回路を実装した高忠実度パラメータ化可能なfSimゲートを開発した。 マイクロ波光子を隣接量子ビット上に配置することにより、これらの励起の伝播を研究し、最大5個の光子の結合特性を観察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-10T17:52:29Z)
• In-Gap Band Formation in a Periodically Driven Charge Density Wave Insulator [68.8204255655161]
  周期的に駆動される量子多体系は、平衡で実現されない非伝統的な振舞いを持つ。 電荷密度波絶縁体を形成する鎖上の強い相互作用を持つスピンレスフェルミオンについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-19T13:28:47Z)
• Non-Markovian perturbation theories for phonon effects in strong-coupling cavity quantum electrodynamics [0.0]
  フォノン相互作用は、固体発光体や蛍光分子に基づく空洞量子力学系では避けられない。 このような効果を計算的に効率的な方法で記述することは依然として重要な理論上の課題である。 このような力学を記述するために、非マルコフ的摂動的マスター方程式の4つのアプローチを考える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-26T08:32:19Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。