論文の概要: Perturbation theory scope for predicting vibronic selectivity by entangled two photon absorption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.12402v1
- Date: Mon, 16 Dec 2024 23:13:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-18 13:58:11.903754
- Title: Perturbation theory scope for predicting vibronic selectivity by entangled two photon absorption
- Title（参考訳）: 絡み合った2光子吸収による振動選択性予測のための摂動理論の範囲
- Authors: C. D. Rodriguez-Camargo, H. O. Gestsson, C. Nation, A. R. Jones, A. Olaya-Castro,
- Abstract要約: 超広帯域光子に励起された二原子系の振動数に対する近似式を導出した。
本結果は,2次摂動理論における通常の近似を超えることが重要であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Using second-order perturbation theory in the light-matter interaction, we derive an analytical approximation for the vibronic populations of a diatomic system excited by ultrabroadband frequency entangled photons and evaluate the population dynamics for different degrees of entanglement between photon pairs. Our analytical approach make the same predictions as previously derived via numerical solutions of the complete Schr\"odinger equation [H. Oka, Physical Review A 97, 063859 (2018)], with the added advantage of providing clear physical insights into the vibronic selectivity as a function of the degree of photon correlations while requiring significantly reduced computational effort. Specifically, our analytical expression for the probability of vibronic excitation includes a factor which predicts the enhancement of vibrational selectivity as a function of the degree correlation between the entangled photon pairs, the targeted vibrational energy level, and the vibrational molecular structure encoded in the Franck-Condon factors. Our results illustrate the importance of going beyond the usual approximations in second-order perturbation theory to capture the relevance of the vibrational structure of the molecular system of interest in order to gain a deeper understanding of the possible quantum-enhancement provided by the interaction between quantum light and matter.
- Abstract（参考訳）: 光-物質相互作用における2次摂動理論を用いて、超広帯域周波数の絡み合った光子に励起された二原子系の振動子集団の解析的近似を導出し、光子対間の絡み合いの異なる度合いの集団動態を評価する。
我々の解析的アプローチは、完全なシュリンガー方程式 (H. Oka, Physical Review A 97, 063859 (2018)) の数値解(英語版)によって導出されたものと同じ予測を行い、さらに、光子相関の度合いの関数としてビブロニック選択性に対する明確な物理的な洞察を提供するという利点を付加し、計算労力を大幅に削減する。
具体的には, 振動励起の確率に関する解析式は, 絡み合った光子対, 標的振動エネルギーレベル, およびフランク・コンドン因子にコードされた振動分子構造との相関関係の関数として, 振動選択性の向上を予測する因子を含む。
この結果は、量子光と物質との相互作用によって得られる量子エンハンスメントの深い理解を得るために、分子系の振動構造の関連性を捉えるために、二階摂動理論における通常の近似を超えることが重要であることを示す。
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