单 hBN 量子发射体中超越 Condon 近似的跃迁偶极矩旋转
量子物理
2026-04-22 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
偏振编码量子接口的设计依赖于固态发射体具有由宿主晶格对称性定义的静态跃迁偶极矩的假设。在这里，我们证明单层六方氮化硼量子发射体的跃迁偶极矩不是一个静态属性，而是随光子能量旋转。通过高分辨率能量分辨光谱，我们在室温下揭示了发射偶极矩方向的连续旋转，在振动-电子多重态中旋转幅度可达 ，这是由与声子浴的耦合驱动的。这种光谱旋转在低温（6 K）下被有效抑制，此时声子占据数可忽略，从而确定了热激活晶格振动是再取向的主要驱动力。对两个代表性缺陷的第一性原理计算，涵盖弱和强电子-声子耦合区域，确认声子位移几何导致跃迁偶极矩方向从零声子线产生系统性偏差，其幅度随振动-电子耦合强度缩放。实验观测和计算表明，单量子发射体可以超越 Condon 近似工作，跃迁偶极矩获得对瞬时核构型的依赖性。我们的结果确定了固态量子网络中偏振保真度的基本极限，并将固态单发射体物理与此前仅在分子和生物光谱学的系综测量中可访问的一类效应联系起来。
引用
@article{arxiv.2604.07314,
title = {Transition Dipole Rotation Beyond the Condon Approximation in Single hBN Quantum Emitters},
author = {Serkan Paçal and Chanaprom Cholsuk and Mouli Hazra and Çağlar Samaner and Özgür Çakır and Tobias Vogl and Serkan Ateş},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07314},
year = {2026}
}