迈向从光谱学探测分子激子纠缠
量子物理
2021-11-03 v2
摘要
纠缠是量子力学的决定性特征，可成为工程与自然系统中的资源，但在实验中测量纠缠仍然困难，尤其对于大型化学系统。大多数实用方法要求确定并测量合适的纠缠 witness，以提供关于被测态纠缠结构的一定程度的信息。量子计量学的基本量是量子 Fisher 信息（QFI），它是多体纠缠的严格 witness，可对某些态从线性响应函数求值。在本工作中，我们探索从光谱学测量第一激发子空间分子激子态的 QFI。特别地，我们利用如下事实：纯态在弱电场下对所有可能驱动频率的线性响应编码了被测态中集体偶极矩的方差，而这是 QFI 的有效度量。所研究的系统包括分子二聚体、具有最近邻耦合的 位点线性聚集体以及 位点环形聚集体，均建模为相互作用量子比特的集合。我们的理论分析表明，最亮偶极允许本征态中集体偶极矩的方差为最大 QFI。第一激发子空间中热平衡态的光学响应也是有效的 QFI。针对真实线性染料聚集体作为温度和由于宿主矩阵静态变化导致的能量无序度函数的实测 QFI 理论预测显示，2 至 3 体纠缠是可实现的。本工作奠定了若干基础，并启发了利用超快泵浦-探测实验测量分子激子多体纠缠。
引用
@article{arxiv.2106.15056,
title = {Toward Witnessing Molecular Exciton Entanglement from Spectroscopy},
author = {Andrew E. Sifain and Francesca Fassioli and Gregory D. Scholes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15056},
year = {2021}
}