Spin-dolaşmış üçlü çift durumların katı halde ayrışması: lokal ve delokalize titreşimler

Bağlam : Biz sağlam durumdayız. Tekli bir zemin durumuna sahip bir sistem tarafından bir foton soğurulduktan sonra, sistem, bir tekli singlet eksitonunun iki spin üçlü eksitonuna ait spin-koruma fisyonuna uğrar (bağlam için, bkz . Asen ve heteroasen malzemelerde dolaşmış üçlü çift durumu ). Bu spin üçlüsü çifti, hala dolaşmış olan katı içinde yayılır. Tüm bu operasyonun kuantum-hesaplama ile ilgili amacı, iki uçan kubitin birbirine dolanmasını uzayda sabitlenmiş ve aynı zamanda iyi bir şekilde bozulmaya karşı korunmuş (paramanyetik bir iyondaki nükleer spinlerin düşük enerjili uyarımları, Örneğin).

Eldeki sorun (2) ve soru: Sonunda, iki üçüz arasındaki dolaşma kaybolur ve üstelik kaçınılmaz olarak, üçüzler tekil toprak durumuna geri dönerek bir fotonlar şeklinde enerji yayarlar. Bu süreçlerin titreşimlerden nasıl etkilendiğini hesaplamak istiyorum. İki üçlünün her birinin bağımsız gevşemesinin çoğunlukla yerel titreşimler göz önünde bulundurularak hesaplanabileceğini varsayıyorum, örneğin burada kullandığımız prosedüre benzer (Moleküler spin kubitlerinin ve tek molekül mıknatıslarının gevşemesinde anahtar lokal titreşimlerin belirlenmesi ). Dolaşma kaybının hesaplanması, her iki üçlünün yerel ortamını aynı anda içeren delokalize titreşim modlarıyla mutlaka ilişkili olur mu?

Kendini öğrenen bir deneyim için gideyim . Biraz okuduktan sonra kendi soruma kısa cevabım

Dolaşma kaybının hesaplanması, her iki üçlünün yerel ortamını aynı anda içeren delokalize titreşim modlarıyla mutlaka ilişkili olur mu?

şudur: muhtemelen evet, ancak ille de / öncelikle değil .

Daha uzun bir cevap gelir. Daha önce dekarasyona aşinalık, fakat çözülmeye aşina olmama ile, bu makale son derece yardımcı oldu: Çevre ile etkileşime bağlı moleküler kuantum-nokta kubitlerinde dolaşma kaybı (Enrique P Blair ve diğerleri, 2018, J. Phys .: Condens. 30, 195602). Fiziksel senaryo aynı değildir, ancak birkaç temel kavrayışa izin verir:

• Tutarlılık gibi, dolaşma da varsayılan olarak korunur , bir süreçle değil, yani: sadece onu açıkça yok eden süreçleri aramamız gerekir. Bu, katı hal kubitlerine kıyasla dolaşmış fotonlar için daha iyi sayılar alır, bkz. Deneysel olarak elde edilen iki dolaşmış kubit arasındaki maksimum ayrım nedir?
• Yukarıdaki noktadan (ve yukarıdaki makaleden), öncelikle iki kübitin birbirleri arasındaki etkileşimi önlemek ve aynı zamanda ortak bir çevre ile etkileşimi önlemek için yeterince uzak olduğu durumu ele alalım. Bu şekilde izole edilmiş kubitler için sadece ayrışmayı hesaba katarak, tamamen çözülmeyi açıklayacağız .
• Dolaşıklık münhasırlıktır: bu taraflar diğer taraflarla gittikçe karıştıkça iki taraf arasındaki dolaşma giderek kaybolur. Bu nedenle, iki kubit arasındaki dolaşma -bir kubit tutarlılığı ile- dikkatimizin ana odağı, kubitin çevresi ile nasıl etkileşime girmesi olmalıdır. Dikkate alınan durumda: spin banyosu ve fonon banyosu ile. Tutarlılığı yok eden aynı süreçler, dolaşıklığı, esasen aynı oranda yok edecektir . Ayrıntılar için aslına uygunlukları ve / veya dolaşma tanıklarını hesaplayın.
• İki kubit birbirinden mükemmel bir şekilde izole edilmezse, aralarında doğrudan veya ortak bir ortam aracılığıyla olabilecek bir etkileşim vardır. Bu durumda, iki kubit, bireysel tutarlılıklarını etkilemenin ötesinde, dolaşıklıklarını da değiştiren kolektif bir evrim yaşayabilir. Sorunun sorması budur ve burada cevap şartlı bir evet olacaktır. Her iki kubayı da etkileyen kolektif titreşim modları dikkate alınmalıdır, çünkü bunlar birbirine karışmayı yaratabilen veya yok edebilen kolektif bir evrimi teşvik ederler .