从纠缠到键合：基于量子信息理论的化学键合概念

化学键是一种非局域现象，绑定原子形成分子。其在化学中的普遍存在却与其模糊定义及缺乏统一理解视角形成鲜明对比。本文通过量子信息中同样非局域概念——轨道纠缠来阐释与刻画化学键合。我们引入最大纠缠原子轨道（MEAOs），其纠缠模式被证明能够恢复both Lewis（双中心）与超Lewis（多中心）结构，多体纠缠serving as 键强度的综合指标。我们的统一框架不仅适用于平衡几何构型，还适用于化学反应中的过渡态及类似杂性现象。它还可能提升Hilbert空间原子分区以匹配原子在分子理论中实空间分区的流行程度。因此，我们的工作为理解模糊化学概念提供了来自量子信息的严谨、定量描述工具。