碳纳米管与石墨烯包覆导线中的双等离激元纠缠态产生
光学
2022-04-20 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
我们研究了单壁碳纳米管(SWCNT)和石墨烯包覆导线(GCW)附近量子发射体的双等离激元自发衰变。我们证明了由于可调导模等离激元与量子发射体之间的强耦合，SWCNT中能高效、增强地产生双等离激元纠缠态。我们预测双等离激元发射速率比自由空间高十二个数量级以上，平均寿命为几十纳秒。鉴于其低维特性，与扩展石墨烯相比，这些系统在产生和探测纠缠等离激元方面可能更高效。事实上，我们在GCW中实现了可调的发射谱，其中尖锐共振恰好出现在等离激元的最小激发频率处。我们表明，通过改变GCW介电核的材料特性，可以在保持衰变速率比自由空间高十个数量级的同时，定制所发射纠缠等离激元的主导模式与频率。通过揭示低维碳基纳米材料存在下双等离激元自发发射过程的独特性质，我们的发现为具有片上量子信息技术应用的新型材料平台奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2201.07914,
title = {Entangled two-plasmon generation in carbon nanotubes and graphene coated wires},
author = {Y. Muniz and P. P. Abrantes and L. Martín Moreno and F. A. Pinheiro and C. Farina and W. J. M. Kort-Kamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07914},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 5 figures