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分子单光子发射体中光学饱和 regime 的破坏

量子物理 2026-08-01 v1 光学
作者: Hugo Levy-Falk , Daniele De Bernardis , Elena Fanella , Louise Morlaës , Costanza Toninelli
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摘要

固态单有机分子，如在有机基质中的二苯并三嗪 (DBT)，是典型的确定性单光子源，通常被建模为有效的两能级系统 (TLS)。我们展示，在强连续波驱动下， anthracene 纳米晶体中的单个 DBT 分子偏离了这一图景：预期的饱和被取代，在高共振泵浦功率下荧光被强烈抑制，而线宽超出 TLS 预测——一种异常饱和 regime。比较相干与无相干激发，并独立通过声子诱导去相化规则校准温度，排除了激光诱导加热和系间窜越。相反，强度依赖的激发态吸收 (ESA) 模型定量地再现了荧光抑制和线宽展宽。我们进一步表明，矩阵质量可缓解这种淬灭，而脉冲激发方案有利于实现全 population inversion，对量子纳米光子学和分子光力学具有直接意义。

关键词

单光子发射体 光学饱和 regime 分子单光子源 异常饱和 激发态吸收

引用

@article{arxiv.2608.00596,
  title  = {Breakdown of the optical saturation regime in molecular single-photon emitters},
  author = {Hugo Levy-Falk and Daniele De Bernardis and Elena Fanella and Louise Morlaës and Costanza Toninelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.00596},
  year   = {2026}
}