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关于相同碰撞伙伴的旋转非弹性散射的混合量子/经典理论

化学物理 2025-11-21 v1

摘要

混合量子/经典理论(MQCT)用于处理两个相同分子之间碰撞中旋转非弹性跃迁。当这些分子被视为不可区分的伙伴时,其处理包括对旋转波函数的对称化,引入交换parity,并给出与将分子视为可区分伙伴时不同的状态间跃迁矩阵元素。此外,将碰撞伙伴视为不可区分的处理速度更快,快约8倍。数值结果,针对 H2+H2H_2 + H_2、CO + CO 和 H2O+H2OH_2O + H_2O 系统,表明 MQCT 计算与文献中全量子计算良好一致,显示对碰撞伙伴被视为可区分的处理进行的后验校正,通常能产生良好结果,与不可区分的严格处理一致。该校正包括乘以2,或取决于跃迁类型的物理不可区分过程的求和。经过此校正后,两种处理的结果在大多数情况下内一致 within 5%,但某些跃迁可能达到10-20%。在以散射共振为主的低碰撞能量下,这些差异可能更大,但随着碰撞能量增加,这些差异倾向于减小。还指出,如果系统被人为强制遵循不可区分和可区分处理中相同的碰撞路径,则两种处理的结果之间的所有差异都消失。这一有趣的发现提供了关于碰撞过程的新见解,表明相同碰撞伙伴的不可区分性是通过碰撞路径本身而非通过非弹性跃迁的矩阵元来发挥作用的。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.20525,
  title  = {On Mixed Quantum/Classical Theory for Rotationally Inelastic Scattering of Identical Collision Partners},
  author = {Dulat Bostan and Bikramaditya Mandal and Dmitri Babikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.20525},
  year   = {2025}
}