振动耦合限制了复杂分子中高能电子态的激光冷卫潜力
原子物理
2025-10-28 v1
摘要
激光冷卫大型复杂分子是长期以来的目标，对于实现新型量子技术和高精度测量至关重要。决定激光冷卫可行性的关键因素是电子激发态衰变路径导致振动激发的数量，从而决定效率及技术要求。因此，评估分子激光冷卫潜力的第一步是理论上估算前几电子激发态的振动分支比。通常基于Born-Oepen(BO)近似和谐振动近似进行此类计算，认为价镱氧化物(phenoxides)这类大型多原子分子最适合通过第三电子激发态C态实现高效激光冷卫。本文报道了CaOPh和SrOPh C态的首次详细光谱表征。我们发现A、B、C态之间的非易位耦合导致显著混合，产生额外的振动态，提供额外的衰变路径。基于这些额外衰变通道的强度比，我们估算非易位耦合强度为0.1 cm⁻¹。虽然该耦合强度较小，但在大型分子中，光子能尺度下的振动态密度极大，导致显著混合。因此，此结果预计将适用于大型分子，意味着在评估分子激光冷卫适合性时，仅应考虑最低电子激发态。
引用
@article{arxiv.2510.22367,
title = {Vibronic coupling limits the use of high-lying electronic states in complex molecules for laser cooling},
author = {Haowen Zhou and Pawel Wojcik and Guo-Zhu Zhu and Guanming Lao and Taras Khvorost and Justin R. Caram and Wesley C. Campbell and Anastassia N. Alexandrova and Anna I. Krylov and Eric R. Hudson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22367},
year = {2025}
}