論文の概要: Quantum resource-theoretical analysis of the role of vibrational structure in photoisomerization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.18710v1
- Date: Fri, 27 Sep 2024 12:54:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-01 15:09:41.751170
- Title: Quantum resource-theoretical analysis of the role of vibrational structure in photoisomerization
- Title（参考訳）: 光異性化における振動構造の役割の量子資源理論による解析
- Authors: Siddharth Tiwary, Giovanni Spaventa, Susana F. Huelga, Martin B. Plenio,
- Abstract要約: 光異性化は単一分子超高速光化学過程の例である。
この研究は、量子資源理論の抽象言語とナノスケールプロセスのオープンシステムの定式化の間のギャップを埋める方法の例である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7499722271664147
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Thermodynamical systems at the nanoscale, such as single molecules interacting with highly structured vibrational environments, typically undergo non-equilibrium physical processes that lack precise microscopic descriptions. Photoisomerization is such an example which has emerged as a platform on which to study single-molecule ultrafast photochemical processes from a quantum resource theoretic perspective. However, upper bounds on its efficiency have only been obtained under significant simplifications that make the mathematics of the resource-theoretical treatment manageable. Here we generalize previous models for the photoisomers, while retaining the full vibrational structure, and still get analytical bounds on the efficiency of hotoisomerization. We quantify the impact of such vibrational structure on the optimal photoisomerization quantum yield both when the vibrational coordinate has no dynamics of its own and when we take into account the vibrational dynamics. This work serves as an example of how to bridge the gap between the abstract language of quantum resource theories and the open system formulation of nanoscale processes.
- Abstract（参考訳）: ナノスケールの熱力学系、例えば単一の分子は高度に構造化された振動環境と相互作用し、通常は精密な微視的な記述を欠く非平衡物理過程を経る。
光異性化は、量子資源理論の観点から単一分子超高速光化学過程を研究するためのプラットフォームとして登場した例である。
しかし、その効率の上限は、資源-理論的処理の数学を管理可能にする重要な単純化の下でのみ得られている。
ここでは、全振動構造を維持しながら、光異性体の以前のモデルを一般化し、熱異性化の効率に関する解析的境界を得る。
このような振動構造が最適光異性化量子収率に与える影響を、振動座標がそれ自身のダイナミクスを持たない場合と振動ダイナミクスを考慮した場合の両方で定量化する。
この研究は、量子資源理論の抽象言語とナノスケールプロセスのオープンシステムの定式化の間のギャップを埋める方法の例である。
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