論文の概要: State-to-state control of ultracold molecular reactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10820v2
- Date: Thu, 19 Nov 2020 16:42:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 03:39:28.395199
- Title: State-to-state control of ultracold molecular reactions
- Title（参考訳）: 超低温分子反応の状態-状態制御
- Authors: Ming-Guang Hu, Yu Liu, Matthew A. Nichols, Lingbang Zhu, Goulven
Qu\'em\'ener, Olivier Dulieu, and Kang-Kuen Ni
- Abstract要約: 反応系の量子制御は、基礎となる相互作用ポテンシャルの顕微鏡プローブを可能にした。
我々は核スピンの自由度を通じてこの目標を実現する。
我々は、2分子反応の入力と出力の両方を量子状態分解能で制御することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.087423765603519
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum control of reactive systems has enabled microscopic probes of
underlying interaction potentials, the opening of novel reaction pathways, and
the alteration of reaction rates using quantum statistics. However, extending
such control to the quantum states of reaction outcomes remains challenging. In
this work, we realize this goal through the nuclear spin degree of freedom, a
result which relies on the conservation of nuclear spins throughout the
reaction. Using resonance-enhanced multiphoton ionization spectroscopy to
investigate the products formed in bimolecular reactions between ultracold KRb
molecules, we find that the system retains a near-perfect memory of the
reactants' nuclear spins, manifested as a strong parity preference for the
rotational states of the products. We leverage this effect to alter the
occupation of these product states by changing the coherent superposition of
initial nuclear spin states with an external magnetic field. In this way, we
are able to control both the inputs and outputs of a bimolecular reaction with
quantum state resolution. The techniques demonstrated here open up the
possibilities to study quantum interference between reaction pathways, quantum
entanglement between reaction products, and ultracold reaction dynamics at the
state-to-state level.
- Abstract（参考訳）: 反応系の量子制御は、基礎となる相互作用ポテンシャルの顕微鏡プローブ、新しい反応経路の開放、および量子統計を用いた反応速度の変化を可能にした。
しかし、そのような制御を反応結果の量子状態へと拡張することは依然として困難である。
この研究では、核スピンの自由度を通じてこの目標を実現し、反応を通じて核スピンの保存に依存する結果を得る。
共鳴強調多光子イオン化分光法を用いて、超低温KRb分子間の二分子反応で生成した生成物を調べることにより、反応体の核スピンのほぼ完全な記憶を保ち、生成物の回転状態に対する強いパリティ選択性を示す。
我々は、この効果を利用して、外部磁場と初期核スピン状態のコヒーレント重ね合わせを変更することにより、これらの生成状態の占有を変化させる。
このようにして、2分子反応の入力と出力の両方を量子状態分解能で制御することができる。
ここで証明された技術は、反応経路間の量子干渉、反応生成物間の量子絡み合い、および状態から状態までの超低温反応ダイナミクスを研究する可能性を開く。
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