論文の概要: Dynamics of Quantum Correlations and Entanglement Generation in Electron-Molecule Inelastic Scattering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10358v1
• Date: Fri, 15 Nov 2024 17:08:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-18 15:37:51.497961
• Title: Dynamics of Quantum Correlations and Entanglement Generation in Electron-Molecule Inelastic Scattering
• Title（参考訳）: 電子-分子非弾性散乱における量子相関と絡み合い生成のダイナミクス
• Authors: Martin Mendez, Federico M. Pont,
• Abstract要約: 核動力学を含む粒子-分子散乱の力学と過程を記述し、解析する。 研究の主なプロセスは、標的分子の解離を引き起こす非弾性過程である原子間電子捕獲(ICEC)である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The dynamics and processes involved in particle-molecule scattering, including nuclear dynamics, is described and analyzed by different quantum information quantities along the different stages of the scattering. The main process studied and characterized with the information quantities is the interatomic coulombic electronic capture (ICEC), an inelastic process that can lead to dissociation of the target molecule. The analysis is focused in a one-dimensional transversely confined $\text{NeHe}$ molecule model used to simulate the scattering between an electron $\text{e}^-$(particle) and a $\text{NeHe}^+$ ion (molecule). The time-independent Schr\"odinger equation (TISE) is solved using the Finite Element Method (FEM) with a self-developed Julia package FEMTISE to compute potential energy curves (PECs) and the parameters of the interactions between particles. The time-dependent Schr\"odinger equation (TDSE) is solved using the Multi-configuration time-dependent Hartree (MCTDH) algorithm. The time dependent electronic and nuclear probability densities are calculated for different electron incoming energies, evidencing elastic and inelastic processes that can be correlated to changes in von Neumann entropy, conditional mutual information and Shannon entropies. The expectation value of the position of the particles, as well as their standard deviations, are analyzed along the whole dynamics and related to the entanglement during the collision and after the process is over, hence evidencing the dynamics of entanglement generation. It is shown that the correlations generated in the collision is partially retained only when the inelastic process is active.
• Abstract（参考訳）: 原子核力学を含む粒子分子散乱に関わる力学と過程は、散乱の異なる段階に沿った異なる量子情報量によって記述され、解析される。 情報量について研究され、特徴付けられる主なプロセスは、標的分子の解離につながる非弾性過程である原子間電子捕獲(ICEC)である。 この分析は、電子$\text{e}^-$( Particle) と $\text{NeHe}^+$ ion (molecule) の間の散乱をシミュレートするために用いられる、一次元的に制限された$\text{NeHe}$分子モデルに焦点を当てている。 時間非依存型シュル・オーディンガー方程式(TISE)は、ポテンシャルエネルギー曲線(PEC)と粒子間の相互作用のパラメータを計算するために、自作のジュリアパッケージFEMTISEを用いて有限要素法(FEM)を用いて解く。 時間依存型Schr\"odinger equation (TDSE) は、Multi-configuration time-dependent Hartree (MCTDH) アルゴリズムを用いて解く。 時間に依存する電子と核の確率密度は、異なる電子の入射エネルギー、フォン・ノイマンエントロピー、条件付き相互情報、シャノンエントロピーの変化と相関する弾性および非弾性過程を導出する。 粒子の位置の期待値と標準偏差を、衝突時の絡み合いとプロセス終了後の絡み合いと合わせて解析し、絡み合いの発生のダイナミクスを推定する。 衝突で生じる相関関係は非弾性過程が活発である場合にのみ部分的に保持される。

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