論文の概要: Quantum Scattering of Fullerene 12C60 with Rare Gas Atoms and its selection rules for rotational quenching

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.02292v1
• Date: Mon, 02 Mar 2026 16:35:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-04 21:38:10.504075
• Title: Quantum Scattering of Fullerene 12C60 with Rare Gas Atoms and its selection rules for rotational quenching
• Title（参考訳）: フラーレン12C60の希ガス原子による量子散乱と回転焼成選択規則
• Authors: Alexander Petrov, Anna Linnik, Jacek Klos, Eite Tiesinga, Svetlana Kotochigova,
• Abstract要約: 100Kの温度で40Ar原子の緩衝ガスと相互作用する12C60分子の摂動量子記述を示す。 衝突力学におけるイコサヘド対称性の役割が強調され、特異な選択規則が導かれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.20818475839222
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The discovery of the C60 fullerene opened new horizons to design carbon nanostructures with targeted electronic structure as well as transport and optical properties. For example, endohedral 12C60 molecules were proposed as candidates for functional quantum architectures to store and manipulate encased atomic and molecular qubits. Recent advances in cryogenic buffer-gas cooling and frequency-comb spectroscopy have enabled rovibrational quantum-state-resolved measurements of gas-phase 12C60, revealing rotational fine structure reflecting its high icosahedral symmetry. Here, we present a perturbative quantum description of the 12C60 molecule interacting with a buffer gas of 40Ar atoms at temperatures of order 100 K, including a detailed analysis of their electronic structure, their interaction anisotropies, and the collision-induced rotational quenching of 12C60 in its vibrational and electronic ground state. The role of the icosahedral symmetry on the collisional dynamics is emphasized leading to unusual selection rules. Finally, we compute the isotropic and anisotropic static and dynamic dipole polarizability of 12C60 in its absolute ground state in order to evaluate the long-range, van der Waals interaction between 12C60 and 40Ar.
• Abstract（参考訳）: C60フラーレンの発見により、ターゲットとなる電子構造と輸送と光学特性を持つカーボンナノ構造を設計するための新しい地平線が開かれた。 例えば、内面12C60分子は、封入された原子と分子の量子ビットを格納し、操作するための機能量子アーキテクチャの候補として提案された。 低温バッファーガス冷却と周波数コム分光の最近の進歩により、ガス相12C60の量子状態分解測定が可能となり、その高イコサヘド対称性を反映した回転微細構造が明らかになった。 本稿では,100Kの温度で40Ar原子の緩衝ガスと相互作用する12C60分子の摂動量子記述について述べる。 衝突力学におけるイコサヘド対称性の役割が強調され、特異な選択規則が導かれる。 最後に、12C60と40Arの長距離ファンデルワールス相互作用を評価するために、その絶対基底状態における12C60の等方的および異方的および動的双極子偏極性を計算する。

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