論文の概要: Optical-pumping enantio-conversion of chiral mixtures in presence of
tunneling between chiral states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.06005v2
- Date: Fri, 15 Dec 2023 02:38:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-18 19:45:16.489067
- Title: Optical-pumping enantio-conversion of chiral mixtures in presence of
tunneling between chiral states
- Title（参考訳）: キラル状態間のトンネル存在下でのキラル混合物の光励起エナンチオ変換
- Authors: Fen Zou, Chong Ye, Yong Li
- Abstract要約: 左右のキラル状態間のトンネル相互作用は重要であり無視できない。
キラル分子の4レベルモデルに基づく光ポンピングによるキラル混合物のエナンチオ変換手法を提案する。
その結果, 高効率エナンチオ変換は, 系の散逸とキラル状態選択励起の複合効果により達成されることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.518178735029462
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Enantio-conversion of chiral mixtures, converting the mixtures composed of
left- and right-handed chiral molecules into the homochiral ensembles, has
become an important research topic in chemical and biological fields. In
previous studies on enantio-conversion, the tunneling interaction between the
left- and right-handed chiral states was often neglected. However, for certain
chiral molecules, this tunneling interaction is significant and cannot be
ignored. Here we propose a scheme for enantio-conversion of chiral mixtures
through optical pumping based on a four-level model of chiral molecules,
comprising two chiral ground states and two achiral excited states, with a
tunneling interaction between the chiral states. Under one-photon large
detuning and two-photon resonance conditions, one of the achiral excited states
is eliminated adiabatically. By well designing the detuning and coupling
strengths of the electromagnetic fields, the tunneling interaction between two
chiral states and the interaction between one of the chiral states and the
remaining achiral excited state can be eliminated. Consequently, one chiral
state remains unchanged, while the other can be excited to an achiral excited
state, establishing chiral-state-selective excitations. By numerically
calculating the populations of two chiral ground states and the enantiomeric
excess, we observe that high-efficiency enantio-conversion is achieved under
the combined effects of system dissipation and chiral-state-selective
excitations.
- Abstract（参考訳）: キラル混合物のエナンチオ変換は、左右のキラル分子からなる混合物をホモキラルアンサンブルに変換し、化学および生物分野において重要な研究テーマとなっている。
これまでのエナンチオ変換の研究では、左右のキラル状態間のトンネル相互作用は無視されることが多かった。
しかし、特定のキラル分子では、このトンネル相互作用は重要であり無視できない。
本稿では、2つのキラル基底状態と2つのアキラル励起状態からなるキラル分子の4レベルモデルに基づく光ポンピングによるキラル混合物のエナンチオ変換手法を提案する。
1光子大きなデチューンと2光子共鳴条件下では、アキラル励起状態の1つが断続的に消滅する。
2つのキラル状態間のトンネル相互作用と1つのキラル状態と残りのアキラル励起状態との相互作用は、電磁場の変形と結合の強度を良く設計することにより、除去することができる。
したがって、1つのキラル状態は変化せず、もう1つのキラル状態はアキラル励起状態に励起され、キラル状態選択励起が確立される。
2つのキラル基底状態とエナンチオマー過剰の集団を数値的に計算することにより, 系散逸とキラル状態選択励起の併用効果により高効率なエナンチオ変換が達成されることを確認した。
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