ナノスケール材料：個々のハロゲン化セシウム鉛量子ドットにおける単一光子超放射

発光体の輝度は、フェルミの黄金律によって最終的に記述され、放射率は、振動子強度と局所光子状態密度の積に比例する。振動子強度は物質の固有の特性なので、これまで以上に高い輝度の発光の探求は、誘電体共振器やプラズモニック共振器を用いた局所光子状態密度の操作に依存してきた。それに対して、ほとんど調べられていない方法が、超放射と呼ばれる集団的挙動を用いて振動子強度、ひいては発光率を増強することである。コヒーレント運動が多くの単位格子に及ぶ場合、量子井戸に弱く閉じ込められた励起子の巨大振動子強度遷移を用いて後者を実現できることが、最近提案されている。今回我々は、ペロブスカイト量子ドットにおいて、過去に報告された励起子コヒーレンス時間とほぼ同じ100ピコ秒未満という短い放射減衰時間の、単一光子超放射を実証する。量子ドットのサイズ、組成、温度に対する放射率の特徴的な依存性から、有効質量計算で裏付けられたように、巨大遷移双極子の形成が示唆された。今回の結果は、超高輝度コヒーレント量子光源の開発に役立つとともに、量子効果（例えば単一光子発光）が、励起子ボーア半径の10倍の大きさのナノ粒子中で持続することを証明している。

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