超蛍光：室温におけるペロブスカイト超格子からのカイラル超蛍光

超蛍光（SF）は、相互作用する量子発光体のアンサンブルからの、高強度でコヒーレントな光の集団的放出である。SFは、いくつかの固体材料において観測されているが、カイラル材料からの円偏光SF（カイラルSF）の自発的な放出は実現されていない。今回我々は、室温で、大面積（> 100 μm × 100 μm）の垂直に配向したカイラルペロブスカイト超格子においてエッジ状態に起因するカイラルSFを観測したことを報告する。理論量子光学計算によって、最初の非偏光のインコヒーレントな自発的放出から、コヒーレントなカイラルSF状態への遷移が説明され、実験的に観測された円偏光の発生（最大約14％）と、材料対掌性を反転させたときの符号の反転が、いずれも定量的に再現された。さらに我々は、カイラルSFの円偏光の強度と程度の両方が弱い磁場によって調節できることを示し、これによって、室温における固体量子発光の精密制御が可能になった。今回の知見は、カイラリティーと多体量子コヒーレンスの間の相互関係を実証するものであり、これにより、カイラリティーによって制御された量子光学応用のための有望な新たな方向性が示された。

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