論文の概要: Ergodicity breaking in rapidly rotating C60 fullerenes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.05324v1
• Date: Tue, 9 May 2023 10:19:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 19:42:59.191092
• Title: Ergodicity breaking in rapidly rotating C60 fullerenes
• Title（参考訳）: 急速回転C60フラーレンのエルゴディシデンス破断
• Authors: Lee R. Liu, Dina Rosenberg, P. Bryan Changala, Philip J.D. Crowley, David J. Nesbitt, Norman Y. Yao, Timur Tscherbul, Jun Ye
• Abstract要約: これまでになく大型で対称な分子である12C60の回転エルゴード性破壊の観察を報告した。 これは1986年に初めて12C60で予測された、任意の物理系におけるコサヘドラルロ-振動子微細構造の最初の観測によって促進された。 これらの特異なダイナミクスは、分子の対称性、大きさ、剛性の組み合わせから生じ、メソスコピック量子系の創発的な現象を明らかにするフラーレンのポテンシャルを浮き彫りにした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6376404422444008
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Ergodicity, the central tenet of statistical mechanics, requires that an isolated system will explore all of its available phase space permitted by energetic and symmetry constraints. Mechanisms for violating ergodicity are of great interest for probing non-equilibrium matter and for protecting quantum coherence in complex systems. For decades, polyatomic molecules have served as an intriguing and challenging platform for probing ergodicity breaking in vibrational energy transport, particularly in the context of controlling chemical reactions. Here, we report the observation of rotational ergodicity breaking in an unprecedentedly large and symmetric molecule, 12C60. This is facilitated by the first ever observation of icosahedral ro-vibrational fine structure in any physical system, first predicted for 12C60 in 1986. The ergodicity breaking exhibits several surprising features: first, there are multiple transitions between ergodic and non-ergodic regimes as the total angular momentum is increased, and second, they occur well below the traditional vibrational ergodicity threshold. These peculiar dynamics result from the molecules' unique combination of symmetry, size, and rigidity, highlighting the potential of fullerenes to uncover emergent phenomena in mesoscopic quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 統計力学の中心的要素であるエルゴディディティは、孤立系がエネルギー的および対称性の制約によって許されるすべての位相空間を探索することを要求する。 エルゴード性に違反するメカニズムは、非平衡物質を探索し、複雑な系における量子コヒーレンスを保護するために非常に興味深い。 何十年もの間、多原子分子は、特に化学反応の制御の文脈において、振動エネルギー輸送におけるエルゴディキシーの破れを見つけるための興味深く挑戦的なプラットフォームとして機能してきた。 ここでは、前例のない大きく対称な分子12C60の回転エルゴード性破壊の観察を報告する。 これは1986年に初めて12C60で予測された、任意の物理系におけるコサヘドラルロ-振動子微細構造の最初の観測によって促進された。 第1に、エルゴード系と非エルゴード系の間には、角運動量全体の増大に伴って複数の遷移があり、第2に、従来の振動エルゴード性閾値よりもかなり低い値で発生する。 これらの特異なダイナミクスは、分子の対称性、大きさ、剛性の組み合わせから生じ、メソスコピック量子系の創発的な現象を明らかにするフラーレンのポテンシャルを強調している。

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