手性光学腔中对映体的量子动力学
光学
2026-01-12 v1
摘要
手性，即镜像对称性的缺失，是一种基本的分子性质，对从化学到生物学的各个领域具有深远的影响。然而，对映体敏感的光学响应非常微弱。在这里，我们引入了一个理论框架，其中强耦合下的手性光学腔直接在电子偶极子层面解除了相反手性对映体的简并。腔内破坏宇称的场诱导了左手性与右手性分子不同的位点能量偏移，产生了稳健的对映体选择性极化激元态，克服了传统手性光学效应的弱点。利用腔量子电动力学模拟，我们展示了强光-物质耦合重塑了极化激元能量景观，并导致了对映体特异性的相干寿命和弛豫路径。为了揭示这些动力学过程，我们提出使用超快二维电子光谱（2DES）作为探针，它能够在飞秒时间尺度上分辨极化激元分裂。模拟的 2DES 光谱展示了腔诱导不对称性的明确对映体选择性特征。这些发现表明，手性腔提供了一个强大的平台，用于检测和控制分子手性，超越了传统光学方法的限制。
引用
@article{arxiv.2601.05643,
title = {Quantum Dynamics of Enantiomers in Chiral Optical Cavities},
author = {Yang-Cheng Ye and Panpan Zhang and Ajay Jha and Fulu Zheng and Hong-Guang Duan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05643},
year = {2026}
}