論文の概要: Quantum Simulation of Spin-Dependent Electron Transfer in a Synthetic Chiral Lattice with a Trapped Ion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13930v1
• Date: Thu, 11 Jun 2026 21:49:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-15 16:00:42.660522
• Title: Quantum Simulation of Spin-Dependent Electron Transfer in a Synthetic Chiral Lattice with a Trapped Ion
• Title（参考訳）: トラップイオンを含む合成キラル格子におけるスピン依存電子移動の量子シミュレーション
• Authors: Yi Li, Chuyuan Chen, Xingyu Zhao, Zihan Xie, Min Jiang, Xinhua Peng, Han Pu, Lyuzhou Ye, Yao Wang, Guozhen Zhang, Yiheng Lin,
• Abstract要約: 我々は, トラップイオンを用いたドナー-キラル-ブリッジ-アクセプターモデルにおいて, スピン依存電子移動の量子シミュレーションを実装した。 スピン依存経路間の干渉をスピン依存伝達の顕微鏡的起源として同定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.92572233013969
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Electron transfer through chiral structures can exhibit spin asymmetry, known as the chiral-induced spin selectivity effect, whose microscopic origin remains an open question. While path-interference within the chiral moiety has been proposed as a key mechanism, its experimental validation requires precise and versatile tunability of system parameters. Here we implement a programmable quantum simulation of spin-dependent electron transfer in a donor--chiral-bridge--acceptor model using a trapped ion. The bridge is encoded in internal states of the ion with tunable nearest- and next-nearest-neighbor couplings, while donor and acceptor states are coupled via a spectator bosonic motional mode. We observe spin-dependent interference within the bridge, and further reveal spin-dependence in donor-to-acceptor transfer dynamics, controlled by amplitude and phase of the coupling parameter. Our results identify interference among spin-dependent pathways as a microscopic origin of spin-dependent transfer, and open a route toward quantum simulations of complex chiral lattices with multi-level and bosonic degrees of freedom.
• Abstract（参考訳）: キラル構造を介した電子移動は、キラル誘起スピン選択効果(英語版)として知られるスピン非対称性を示し、その微視的起源は未解決の問題のままである。 カイラルモーティー内の経路干渉は重要なメカニズムとして提案されているが、その実験的検証にはシステムパラメータの正確で汎用的なチューニングが必要である。 ここでは、トラップイオンを用いたドナー-キラル-ブリッジ-アクセプターモデルにおいて、スピン依存電子移動のプログラム可能な量子シミュレーションを実装する。 この橋は、イオンの内部状態と調整可能な近辺および隣辺結合で符号化され、ドナーおよびアクセプター状態は、オブザーバボソニック運動モードを介して結合される。 我々は,橋梁内のスピン依存干渉を観察し,結合パラメータの振幅と位相によって制御されたドナー-アクセプタ間移動力学におけるスピン依存性を明らかにする。 本研究はスピン依存経路間の干渉をスピン依存伝達の顕微鏡的起源として同定し,マルチレベルおよびボゾン度自由度を持つ複素キラル格子の量子シミュレーションへの道を開くものである。

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