論文の概要: Coherent Biexciton Transport in the Presence of Exciton-Exciton Annihilation in Molecular Aggregates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.04483v1
- Date: Wed, 04 Mar 2026 18:49:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:10.919625
- Title: Coherent Biexciton Transport in the Presence of Exciton-Exciton Annihilation in Molecular Aggregates
- Title（参考訳）: 分子集合体におけるエキシトン-エキシトン消滅の存在下でのコヒーレントなビエクシトン輸送
- Authors: Rajesh Dutta, Chern Chuang,
- Abstract要約: 非コヒーレントな初期条件は強い非指数緩和と時間依存拡散をもたらす。
コヒーレント・コヒーレント・コヒーレント・クロスオーバーとエキシトン密度の拡散拡散は内部変換過程に敏感である。
- 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 present a theoretical framework for biexciton dynamics in molecular aggregates that explicitly treats populations and coherences across excitation manifolds within a reduced density-matrix formalism. By extending kinetic descriptions beyond the weak-coupling limit, the approach captures the influence of exciton delocalization and exciton-exciton annihilation while remaining computationally tractable within a Markovian description of environmental relaxation. Using this framework, we investigate how the spatial profile and momentum composition of the initial biexciton state govern fluorescence decay and transport. Incoherent initial conditions lead to strongly non-exponential relaxation and time-dependent diffusion driven by nonlinear population kinetics. In contrast, coherently prepared biexciton states exhibit pronounced early-time coherent transport, whose character depends sensitively on whether the initial state is prepared as a standing-wave or traveling-wave superposition of single-exciton modes. Despite nearly identical emission dynamics for J and H aggregate, biexciton transport properties differ markedly due to band structure-dependent interference effect. Our results demonstrate that biexciton dynamics remains strongly influenced by initial-state coherence and momentum composition. Besides initial-state preparation, the coherent-to-incoherent crossover and the diffusive spreading of the exciton density are sensitive to internal conversion processes such as exciton fusion and the decay to the first excited state. The present work establishes initial-state preparation as a key control parameter for many-exciton transport in excitonic systems and provides a general framework for interpreting nonlinear optical experiments beyond population-based descriptions.
- Abstract（参考訳）: 分子集合におけるビエクシトンダイナミクスの理論的枠組みとして、密度行列の縮減形式内での励起多様体間の集団とコヒーレンスを明示的に扱う。
弱い結合限界を超えて運動論的記述を拡張することにより、この手法は、マルコフの環境緩和に関する記述の中で計算的に計算可能でありながら、エキシトン非局在化とエキシトン-エキシトン消滅の影響を捉えている。
この枠組みを用いて, 初期バイエクシトン状態の空間分布と運動量組成が蛍光崩壊と輸送をどのように制御するかを検討した。
非コヒーレントな初期条件は、非線形集団運動学によって引き起こされる強い非指数緩和と時間依存拡散をもたらす。
対照的に、コヒーレントに調製されたバイエクシトン状態は、初期状態が単一エクシトンモードの定常波または走行波重畳として準備されているかどうかに敏感に依存する早期コヒーレント輸送を示す。
JおよびH集合体のほぼ同一の放出ダイナミクスにもかかわらず、バンド構造に依存した干渉効果によりバイエクシトン輸送特性は著しく異なる。
その結果,バイエクシトンダイナミクスは初期状態のコヒーレンスや運動量組成に強く影響されている。
初期状態調製の他に、コヒーレント-インコヒーレント交叉とエキシトン密度の拡散拡散は、エキシトン融合や第1励起状態への崩壊といった内部変換過程に敏感である。
本研究は,エクシトン系におけるマルチエクシトン輸送の鍵制御パラメータとして初期状態準備を確立し,非線形光学実験を個体群に基づく記述を超えて解釈するための一般的な枠組みを提供する。
関連論文リスト
- Ising-Induced Spectral Broadening Resolves the Relaxation Bottleneck in Superradiant Masers [0.0]
対角的イジング相互作用は,本質的な単一粒子のデファスティングを超越した,深い不均一な拡張を生じさせることを示す。
この強い対角性障害は共鳴フリップフロップ交換を抑制し、スペクトル拡散に利用可能な状態の密度を効果的に正規化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-04T16:31:20Z) - Quantum optical scattering by macroscopic lossy objects: A general approach [55.2480439325792]
真空中に置かれた損失の大きいマクロな物体によって量子光の散乱を記述するための一般的な手法を開発する。
入力出力関係を利用してフィールドの出力状態を入力1に接続する。
古典的な透過・吸収ダイアディクスがS-ポラリトンからS-ポラリトンへの遷移に与える影響を解析した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-27T17:44:29Z) - Directional superradiance in a driven ultracold atomic gas in free-space [0.0]
我々は,双極子-双極子相互作用を介して相互作用しながら,強コヒーレント駆動によって照らされた密接なアンサンブルを研究する。
定常状態は、報告された超放射能と通常の非誘起遷移にいくつかの類似性があるが、有意な質的および定量的な差異を観察する。
相互作用平衡不均一効果と自然放出を考慮した簡単な理論モデルを構築した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-22T18:14:44Z) - Dynamics of inhomogeneous spin ensembles with all-to-all interactions:
breaking permutational invariance [49.1574468325115]
スピンアンサンブルのダイナミクスにおける非一様初期条件の導入の結果について検討する。
スピンアンサンブルのダイナミクスは、より拡張性のあるヒルベルト空間にまたがっていることが分かる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-19T16:44:14Z) - Reaction-diffusive dynamics of number-conserving dissipative quantum
state preparation [0.0]
中間長および時間スケールにおける粒子および孔密度モードの拡散状態の出現を示す。
また,このモードの拡散挙動を最長及び時間スケールで制限するプロセスも同定する。
興味深いことに、これらの過程はフィッシャー=コルモゴロフ=ペトロフスキー=ピスクノフ方程式によって支配される反応拡散力学に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-12T19:11:04Z) - Connecting steady-states of driven-dissipative photonic lattices with
spontaneous collective emission phenomena [91.3755431537592]
我々は直観を用いて1次元と2次元の非自明なフォトニック定常状態の形成を予測する。
その結果, サブラジアントエミッタ構成は, 定常光局在の出現と関係があることが判明した。
これらの結果は、最近報告された分極格子の光学的に定義された空洞に光を当てた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T23:58:42Z) - A perspective on ab initio modeling of polaritonic chemistry: The role
of non-equilibrium effects and quantum collectivity [0.0]
この観点は、分極性化学の理論的な複雑さを簡潔に紹介する。
abinitioメソッドはこの複雑さに対処するために使われます。
キャビティ修飾化学の洗練された記述への様々な拡張が導入された。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-27T12:48:57Z) - Interplay between transport and quantum coherences in free fermionic
systems [58.720142291102135]
自由フェルミオン系のクエンチダイナミクスについて検討する。
特に,入力として定常電流の値をとり,出力として相関値を与えるEmphtransition Mapをダブする関数を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-24T17:47:53Z) - On Evolution of Coherent States as Quantum Counterpart of Classical
Dynamics [0.0]
コヒーレント状態の量子力学は、場の量子論において研究されている。
進化をテイラー級数として時間経過時に整理し、相互作用図形論における結合の摂動的拡大によって補足的手法を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-23T06:08:29Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Theory of waveguide-QED with moving emitters [68.8204255655161]
単一励起部分空間における導波路と移動量子エミッタで構成されるシステムについて検討する。
まず、単一移動量子エミッタからの単一光子散乱を特徴付け、非相互伝達とリコイル誘起の量子エミッタ運動エネルギーの低減の両方を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-20T12:14:10Z)
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。