利用光学棘轮态的量子增强光子捕获
量子物理
2017-10-24 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
自然与人工光捕获系统常工作在光子通量相对较低的状态。因此，除了尽可能多地吸收光子外，关键在于防止激子通过光子重发射发生湮灭，直到其经历不可逆的能量转换过程。受光合天线结构的启发，我们在此考虑环状系统，并引入一类我们称之为棘轮(ratchet)的态：能够吸收光但不能发射光的激发态。这使得我们的天线能够吸收更多光子，同时保留已捕获激子的激发。对一个包含四个位点的环的模拟显示，在环境条件下，由于棘轮效应与暗态布居阻止发射的共同作用，峰值功率增强高达 35 倍。在慢提取极限下，仅由棘轮效应实现的功率增强超过 20%。
引用
@article{arxiv.1504.05849,
title = {Quantum-enhanced capture of photons using optical ratchet states},
author = {K. D. B. Higgins and B. W. Lovett and E. M. Gauger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.05849},
year = {2017}
}
备注
major revision with improved model (all data and figures updated)