論文の概要: Synchronization of molecular electrochemical oscillators by
photon-assisted entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.13360v1
- Date: Fri, 20 Oct 2023 08:53:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-23 23:45:06.439798
- Title: Synchronization of molecular electrochemical oscillators by
photon-assisted entanglement
- Title（参考訳）: 光子共振による分子電気化学振動子の同期
- Authors: Serge Kernbach
- Abstract要約: 水溶液中でのCO2からのヒドロニウムと炭酸イオンの生成は可逆的なプロセスであり、イオンを生成・消費することができる。
スピン制御されたイオン反応性は、微視的電気化学振動子のマクロ的な同期をもたらすことが期待されている。
本研究は、電気化学的インピーダンス分光法を用いて、独立流体細胞の高分解能イオン力学と温度をモニタリングすることにより、この仮説を探求する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Formation of hydronium and carbonate ions from CO2 in the aqueous phase is a
reversible process and can produce and consume ions. These equilibrium
reactions represent molecular electrochemical oscillators with chaotic
dynamics. As demonstrated in previous works, para- and ortho- isomers of water
have different reactivity; weak variations of magnetic fields induce a
low-energy spin conversion process between isomers and affect several chemical
and physical parameters. In particular, it is expected that spin-controlled
ionic reactivity can lead to macroscopic synchronization of microscopic
electrochemical oscillators. This work explores this hypothesis by monitoring
the high-resolution ionic dynamics and temperature of independent fluidic cells
with electrochemical impedance spectroscopy. The occurrence of synchronization
is studied in 4-16 cells grouped in one or several non-transparent containers;
about 20 million of samples are analyzed. Synchronization effects are shown to
occur primarily in the CO2 dissolving scenario on 3-10 minute scale. Without
CO2 access, mutual synchronization is either non-existent or negligible.
Maximal correlations with r>0.9 are achieved between 4-6 cells with one
synchronization event per 8000 samples; with r>0.7, in up to 8-10 cells with
one event per 3000 samples. Anti-phase correlations occur more frequently than
in-phase correlations. The number of synchronization events is about five times
lower when cells are separated between non-transparent containers. We also
noted a generation of in-phase and anti-phase temperature-impedance waves
highly synchronized between independent cells. To explain such results, we
consider molecular quantum networks that operate with spin conversion of water
isomers. Weak coupling between oscillators in independent cells can be
introduced by photon-assisted entanglement triggered by slight variations of
magnetic fields.
- Abstract（参考訳）: 水溶液中でのCO2からのヒドロニウムと炭酸イオンの生成は可逆的なプロセスであり、イオンを生成・消費することができる。
これらの平衡反応はカオス力学を持つ分子電気化学振動子を表す。
以前の研究で示されているように、水のパラ異性体とオルト異性体は異なる反応性を持ち、磁場の弱い変化は異性体間の低エネルギースピン変換過程を誘導し、いくつかの化学的および物理的パラメータに影響を及ぼす。
特に、スピン制御されたイオン反応性は微視的電気化学発振器の巨視的同期をもたらすことが期待されている。
本研究は、電気化学インピーダンス分光法を用いて独立流体細胞の高分解能イオンダイナミクスと温度を観察することによって、この仮説を探求する。
同期の発生は、1つまたは複数の非透明容器にグループ化された4-16細胞で研究され、約2000万のサンプルが分析される。
同期効果は, 主に3～10分間の二酸化炭素溶解シナリオにおいて生じる。
CO2アクセスがなければ、相互同期は存在しないか無視できない。
r>0.9の最大相関は、8000サンプルあたり1回の同期イベントを持つ4-6細胞と、3000サンプルあたり1回の同期イベントを持つ8-10細胞の間で達成される。
反相相関は相内相関よりも頻繁に起こる。
非透明なコンテナ間で細胞が分離された場合、同期イベントの数はおよそ5倍少ない。
また, 独立した細胞間で高い同期性を示す相内および相内温度依存性波の発生を指摘した。
このような結果を説明するために、水異性体のスピン変換で動作する分子量子ネットワークを考える。
独立細胞の発振器間の弱結合は、磁場のわずかな変化によって引き起こされる光子支援絡み合いによって引き起こされる。
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