論文の概要: Topology and entanglement of molecular phase space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.04572v2
• Date: Sat, 23 Mar 2024 15:24:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-27 01:06:08.624282
• Title: Topology and entanglement of molecular phase space
• Title（参考訳）: 分子相空間の位相と絡み合い
• Authors: Victor V. Albert, Eric Kubischta, Mikhail Lemeshko, Lee R. Liu,
• Abstract要約: 分子回転状態と核スピン状態の量子位相空間を定式化する。 我々は分子を非対称、回転対称、回転対称の3つのタイプに分類する。 我々は、ハミルトニアン非依存な摂動対称状態空間における2つの特徴を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4999814847776097
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We formulate a quantum phase space for molecular rotational and nuclear-spin states. Taking in molecular geometry and nuclear-spin data, our framework yields admissible position and momentum states, inter-convertible via a generalized Fourier transform. We classify molecules into three types -- asymmetric, rotationally symmetric, and perrotationally symmetric -- with the last type having no macroscopic analogue due to nuclear-spin statistics constraints. We identify two features in perrotationally symmetric state spaces that are Hamiltonian-independent and induced solely by symmetry and spin statistics. First, many molecular species are intrinsically rotation-spin entangled in a way that cannot be broken without transitioning to another species or breaking symmetry. Second, each molecular position state houses an internal pseudo-spin or "fiber" degree of freedom, and the fiber's Berry phase or matrix after adiabatic changes in position yields naturally robust operations, akin to braiding anyonic quasiparticles or realizing fault-tolerant quantum gates. We outline scenarios where these features can be experimentally probed.
• Abstract（参考訳）: 分子回転状態と核スピン状態の量子位相空間を定式化する。 分子幾何学と核スピンデータを用いて、一般化フーリエ変換により許容位置と運動量状態を得る。 我々は、分子を非対称、回転対称、回転対称の3つのタイプに分類する。 我々は、ハミルトニアン非依存であり、対称性とスピン統計だけで誘導される摂動対称状態空間の2つの特徴を同定する。 第一に、多くの分子種は内在的に回転スピンが絡み合っていて、他の種に遷移したり対称性を破ったりせずには壊れない。 第二に、各分子位置状態は内部の擬似スピンあるいは「ファイバー」自由度を持ち、繊維のベリー相またはマトリックスは、位置の断熱的な変化によって自然に堅牢な作用を生じさせ、これはあらゆる準粒子をブレイディングしたり、フォールトトレラントな量子ゲートを実現するのに似る。 これらの機能を実験的に調査できるシナリオを概説する。

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