混沌调制隧穿驱动天体环境中的分子反应性
化学物理
2026-04-24 v1 星系天体物理
计算物理
量子物理
摘要
精确建模离子-分子反应网络对于理解巨行星大气化学演化至关重要，尤其是当质子转移链驱动大气组成时。然而，在这些超冷环境中预测反应速率仍是一个挑战，由于振动动力学与量子隧穿之间的非平凡相互作用。在本工作中，我们提出了一种混沌诊断框架，将多参考电子结构理论、Adiabatic Gauge Potentials (AGP) 和 Random Matrix Theory (RMT) 集成，用于表征质子传输的微观动力学。我们以 H+3 及其质子-结合群簇 H+5 的形成为代表性模型系统，适用于木星大气。我们证明，过渡态作为动力学瓶颈处，量子混沌被显著抑制，从而有效增强隧穿概率。我们引入基于 AGP 斜率的脆弱性指数，以量化特定振动模式如何重新引入混沌并抑制反应性。这种诊断方法为识别复杂天化学网络中的振动调制通道提供了可通用的、数据驱动的指标，为细化行星和星际等离子体的动力学模型提供了理论依据。
引用
@article{arxiv.2604.21005,
title = {Chaos Gated Tunneling Drives Molecular Reactivity in Astrophysical Environments},
author = {Saptarshi G. Dastider and K. Prashant and P. Shruti and C. Sudheesh and Jobin Cyriac},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21005},
year = {2026}
}