論文の概要: Programmable Switching of Molecular Transitions via Plasmonic Toroidal Nanoantennae

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.01303v1
• Date: Mon, 01 Dec 2025 05:58:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.702071
• Title: Programmable Switching of Molecular Transitions via Plasmonic Toroidal Nanoantennae
• Title（参考訳）: プラズモニックトロイダルナノアンテナによる分子遷移のプログラムスイッチング
• Authors: Arda Gulucu, Emre Ozan Polat,
• Abstract要約: 量子オブジェクト(QOs)の分子遷移エネルギーを,2840倍の放射性増強に対して99.9%の変調深度で完全に切り替えたことを報告した。 最適化されたTNAにおいて、QOsのブロードバンドプラズモン連続体と狭い量子遷移の間のファノ干渉は、850nm付近の放射減衰チャネルと非放射減衰チャネルの両方を抑圧し、観測可能な全スイッチングをもたらす。 これらの結果は、高感度で単分子または多分子構成のスペクトル検出のための有望なアーキテクチャとしてプラズモンTNAを確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The ability to switch and program molecular transitions via deterministically located plasmonic nanoantennae presents opportunities for wide spectrum of applications from biosensors to quantum computing. Due to its topology, toroidal nanoantenna (TNA) focuses immense amount of three-dimensional (3D) local electric field by toroidal moment while allowing pre and post positioning around quantum emitters (QEs). Here, we report complete switching of molecular transition energies of quantum objects (QOs) with modulation depth of 99.9% over 2840-fold radiative enhancement. At optimized TNA geometries, Fano interference between the broadband plasmonic continuum and narrow quantum transitions of QOs suppresses both radiative and non-radiative decay channels near 850 nm, yielding an observable full switching that traps energy within the hybrid mode instead of re-emitting it. To show the promises of the concept, we further demonstrate systems with multiple QOs where spectral degeneracy enhances the transparency bandwidth, while detuning generates distinct minima, enabling individually addressable spectral responses. These results establish plasmonic TNA as a promising architecture for spectral detection of single or multi-molecule configurations with high sensitivity and empowers the user for the implementation of quantum mode switches to be used in photonic processing.
• Abstract（参考訳）: 決定論的に位置するプラズモンナノアンテナを介して分子遷移を切り替え、プログラムする能力は、バイオセンサーから量子コンピューティングまで幅広い応用の機会を与える。 そのトポロジーのため、トロイダルナノアンテナ(TNA)はトロイダルモーメントによる3次元(3次元)局所電界の膨大な量に焦点を合わせ、量子エミッタ(QE)の前後の位置決めを可能にしている。 本稿では,2840倍の放射能増強に対して,変調深さ99.9%の量子オブジェクト(QOs)の分子遷移エネルギーを完全に切り替えたことを報告する。 最適化されたTNA測地において、QOsのブロードバンドプラズモン連続体と狭い量子遷移の間のファノ干渉は、850nm付近の放射性および非放射性減衰チャネルを抑圧し、それを再放出する代わりにハイブリッドモード内でエネルギーを捕捉する観測可能な完全なスイッチングをもたらす。 この概念の約束を示すために、スペクトル縮退により透過帯域が増大する複数のQOを持つシステムを更に示し、デチューニングは異なるミニマを発生させ、個別に対応可能なスペクトル応答を可能にする。 これらの結果は、高感度で単分子または多分子構成のスペクトル検出のための有望なアーキテクチャとしてプラズモニックTNAを確立し、フォトニック処理で使用される量子モードスイッチの実装をユーザに与える。

関連論文リスト

• Optical and magnetic response by design in GaAs quantum dots [0.11679316419158686]
  量子ネットワーク技術は、ネットワークノードのコアコンポーネントとして単一の光子にスピン量子ビットとそのインターフェースを使用する。 準ひずみのない局所液滴エッチングエピタキシー成長法により得られるGaAs量子ドット(QD)は、高いQD対称性を仮定することにより、スピンおよび光学特性を予測可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-03T07:43:01Z)
• Continuous and Reversible Electrical Tuning of Fluorescent Decay Rate via Fano Resonance [2.3592914313389253]
  蛍光分子の崩壊速度は、ファノ共鳴によって引き起こされる透明度を電気的にシフトさせることによって制御できることを示す。 プラズモンナノ粒子のホットスポットに位置する補助量子オブジェクト(QO)は、そのレベル間隔オメガ_QOにおけるプラズモン励起を抑制する。 印加電圧でオメガ_QOをシフトすることにより、蛍光分子の放射および非放射崩壊速度を最大2桁調整する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-28T16:20:19Z)
• Giant Purcell broadening and Lamb shift for DNA-assembled near-infrared quantum emitters [0.0]
  プラズモンモードの工学は、ゼロフォノン線から遠く離れた空洞を媒介する蛍光を可能にする。 将来的には、このアプローチは赤外波長で効率的な量子エミッタを設計することも可能になるかもしれない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-28T15:35:04Z)
• Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
  2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。 パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z)
• Topological multi-mode waveguide QED [49.1574468325115]
  本稿では, 位相的に保護された伝播モードを量子エミッタで対向して利用する方法を示す。 このような能力は、トポロジカルに保護された光子の間で量子ゲートを生成する方法と、トポロジカルチャネルにおいてより複雑な光の絡み合った状態を生成する方法を舗装する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-05T14:48:50Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
  数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。 このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z)
• Tailoring the degree of entanglement of two coherently coupled quantum emitters [0.0]
  制御された分子の絡み合いは、コヒーレント結合によって支配されるより複雑な物理的または生物学的機構を解読するためのテストベンチとして機能する。 低温マトリクスに閉じ込められた有機分子の対を同定するためにハイパースペクトルイメージングを実装した。 また,レーザー場を振幅と位相に調整した長寿命サブラジアント非局在状態の遠方場選択的励起を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-22T08:30:59Z)
• Continuous-Wave Frequency Upconversion with a Molecular Optomechanical Nanocavity [46.43254474406406]
  分子空洞光力学を用いて、サブマイクロワット連続波信号の$sim$32THzでのアップコンバージョンを、周囲条件下で可視領域に示す。 この装置は、少数の分子を収容するプラズモンナノキャビティで構成されている。入射場は、集合分子振動を共鳴的に駆動し、可視ポンプレーザーに光力学的変調を印加する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-07T06:23:14Z)
• Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
  光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。 本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。 我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)

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。