从有限温度分子量子电动力学到核磁共振

将有限温度下分子量子电动力学（mQED）的代数重构应用于核磁共振（NMR），以便为重建比现有方法可能实现的更精细分子结构提供基础。传统 NMR 理论基于有效自旋模型，该模型将原子核理想化为晶格 $L$ 中的固定点粒子，而分子振动、键旋转和质子交换导致原子核离域。因此，若使用有效自旋模型进行研究，大量分子结构信息隐藏在实验 NMR 数据中。本文展示了如何由 NMR 数据重建 $n$ 个原子核在 $\mathbb{R}^{3n}$ 上连续空间分布的量子力学概率密度 $\mid\Psi^\beta(X)\mid^2$。为此，展示了如何直接由有限温度 mQED 计算 NMR 谱而无需涉及有效描述。利用 $W^*$-动力系统上 KMS 态的纯化表示，解决了用无限维辐射场进行数值计算的根本问题。此外，表明所提方法纠正了有效自旋模型的错误预测。概述了所提方法可应用于任何能用通用量子化学方法计算电子基态的分子体系。因此，所提方法可能取代自 1950 年以来作为 NMR 理论基础的的有效自旋模型。