旋量玻色-爱因斯坦凝聚体作为分子弯曲振动的类比模拟器

该研究团队证明了自旋玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)可作为二维振子模型的模拟仿真器。这种描述分子弯曲振动与伸缩振动的代数模型,在三原子分子情形中存在稳定线型结构和弯曲构型的两种相态。通过工程化调控,自旋BEC可模拟对应线型或弯曲三原子分子的量子态,其维格纳函数编码了分子构型信息。研究人员展示了如何实现线型分子弯曲动力学的量子模拟,以及弯曲分子伸直过程如何诱发动力学不稳定性。在由该不稳定性触发的动力学过程中,系统会产生显著量子纠缠,该工作采用压缩参数和量子费舍尔信息(QFI)表征了动力学特征。当自旋系统从线型相跨越至弯曲相时,由压缩参数与QFI差值描述的非高斯灵敏度标度律随系统尺寸增大而增强,从而可作为量子相变的动力学见证指标。

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