論文の概要: General framework for quantifying entanglement production in ultracold molecular collisions and chemical reactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17144v1
• Date: Fri, 23 Jan 2026 19:48:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-27 15:23:07.306411
• Title: General framework for quantifying entanglement production in ultracold molecular collisions and chemical reactions
• Title（参考訳）: 超低温分子衝突と化学反応における絡み合い生成の定量化のための一般的な枠組み
• Authors: Adrien Devolder, Paul Brumer, Timur Tscherbul,
• Abstract要約: 量子力学の定義的な特徴である絡み合いは、分子系間の相互作用から自然に生じる。 ここでは、結合分子の外部(運動)と内部自由度の間の結合が、生成物-状態の絡み合いの様々な形態を生成することを示す。 我々は、これらの絡み合い形式を散乱S-行列要素から直接定量化する一般的な理論フレームワークを開発する。 任意の衝突エネルギーに適用できるが、この形式は非弾性Rb+SrFとRb+Sr$+$の超低温状態と低温状態に説明できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement, a defining feature of quantum mechanics, arises naturally from interactions between molecular systems. Yet the precise nature and quantification of entanglement in the products of molecular collisions and reactions remain largely unexplored. Here, we show that coupling between the external (motional) and internal degrees of freedom of the colliding molecules generates diverse forms of product-state entanglement: discrete-discrete, continuum-continuum, and hybrid discrete-continuum. We develop a general theoretical framework to quantify these entanglement forms directly from scattering S-matrix elements and identify a novel class of entangled states-multimode hybrid cat states, that exhibit multimode discrete-continuum entanglement. Although applicable at arbitrary collision energies, the formalism is illustrated in the ultracold and cold regimes for inelastic Rb+SrF and Rb+Sr$^+$ collisions, as well as the chemical reaction F+HD $\rightarrow$ HF+D, DF+H. We demonstrate that entanglement can be efficiently controlled near magnetic Feshbach resonances, paving the way for precise magnetic control of product-state entanglement generation in ultracold molecular collisions.
• Abstract（参考訳）: 量子力学の定義的な特徴である絡み合いは、分子系間の相互作用から自然に生じる。 しかし、分子衝突や反応の産物における絡み合いの正確な性質と定量化はほとんど未解明のままである。 ここでは、結合分子の外部(運動)と内部自由度の間の結合が、離散離散、連続連続、ハイブリッド離散連続といった、多種多様な積状態の絡み合いを生じることを示す。 我々は,これらの絡み合い形態を散乱S-行列要素から直接定量化し,複数モードの離散連続絡み合いを示す,絡み合い状態とマルチモードのハイブリッド猫状態の新たなクラスを同定する一般的な理論フレームワークを開発した。 任意の衝突エネルギーでは適用できるが、非弾性Rb+SrFとRb+Sr$^+$の超低温状態と、化学反応F+HD$\rightarrow$HF+D, DF+Hで表される。 超低温分子衝突における生成物-状態エンタングルメント生成の精密な磁化制御方法として,磁気フェシュバッハ共鳴近傍でのエンタングルメントの効率よく制御できることを実証した。

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