論文の概要: Disorder enhanced vibrational entanglement and dynamics in polaritonic chemistry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.06053v2
• Date: Tue, 16 Nov 2021 12:43:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-22 11:46:34.718052
• Title: Disorder enhanced vibrational entanglement and dynamics in polaritonic chemistry
• Title（参考訳）: 分極性化学における振動絡みとダイナミクスの障害
• Authors: David Wellnitz, Guido Pupillo, Johannes Schachenmayer
• Abstract要約: 理論は、しばしば核と電子フォトニック自由度の間の量子的絡み合いを無視している。 我々は、障害が短い時間スケールでこの絡み合いの蓄積を強く促進できることを示す。 100以上の分子の正確な量子力学をシミュレートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Collectively coupling molecular ensembles to a cavity has been demonstrated to modify chemical reactions akin to catalysis. Theoretically understanding this experimental finding remains to be an important challenge. In particular the role of quantum effects in such setups is an open question of fundamental and practical interest. Theoretical descriptions often neglect quantum entanglement between nuclear and electro-photonic degrees of freedom, e.g.~by computing Ehrenfest dynamics. Here we discover that disorder can strongly enhance the build-up of this entanglement on short timescales after incoherent photo-excitation. We find that this can have direct consequences for reaction coordinate dynamics. We analyze this phenomenon in a disordered Holstein-Tavis-Cummings model, a minimal toy model that includes all fundamental degrees of freedom. Using a numerical technique based on matrix product states we simulate the exact quantum dynamics of more than 100 molecules. Our results highlight the importance of beyond Born-Oppenheimer theories in polaritonic chemistry.
• Abstract（参考訳）: 共役分子アンサンブルをキャビティに結合させることで、触媒に類似した化学反応を修飾することが示されている。 この実験的な発見を理論的に理解することは重要な課題である。 特にそのようなセットアップにおける量子効果の役割は、基本的かつ実践的な関心のオープンな問題である。 理論的な記述はしばしば原子核と電子フォトニクスの自由度の間の量子の絡み合いを無視する。 ここでは,無秩序な光励起後の短時間スケールにおけるこの絡み合いの増大を,障害が強く促進できることを見いだす。 これは反応座標のダイナミクスに直接的な結果をもたらす可能性がある。 この現象を乱用されたholstein-tavis-cummingsモデル(自由度を含む最小の玩具モデル)で解析する。 行列積状態に基づく数値的手法を用いて、100以上の分子の正確な量子力学をシミュレートする。 以上より, 極性化学におけるbeyond born-oppenheimer理論の重要性が示唆された。

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