量子化学中轨道纠缠与关联的概念

量子化学中的近期进展已将轨道间的量子互信息确立为电子结构的主要描述符。这已促进了数值方法的显著改进，并可能导致化学键理论更完备的基础。基于这一有前景的进展，我们的工作通过引入物理关联及其分解为经典与量子部分作为电子结构的区分量化指标，提供了对量子信息论概念的精炼讨论。特别地，我们成功量化了纠缠。有趣的是，我们对不同分子的结果揭示轨道间总关联主要为经典关联，这对化学键中纠缠的普遍重要性提出了疑问。我们的工作还表明，实施基础粒子数超选择定则——迄今在量子化学中未被考虑——消除了先前所见关联与纠缠的主要部分。在这方面，利用分子系统实现量子信息处理任务可能比预期更具挑战性。