超冷分子中的孤立量子态网络

对旋转角动量的精确控制,是双碱基超冷分子在量子化学、量子模拟和量子计算领域取得最新突破的核心。每个旋转态都包含由旋转与核自旋耦合产生的丰富超精细态结构——这往往会在给定旋转态对之间形成数百个可用的跃迁通道,而如何高效导航这个复杂空间是当前实验面临的主要挑战。该研究团队在此提出了一种基于启发式规则和图论的通用方法,可快速识别双碱基超冷分子的最优态组。研究人员阐释了如何通过大量可用跃迁通道寻找最优路径,以最快速度将分子制备到特定态,同时满足任意保真度要求。该工作进一步研究了多重耦合同时存在的态网络:作为应用示例,首先在RbCs分子中识别出四个态组成的闭环结构,该结构在微波同步耦合时具有最小粒子数泄漏;随后将优化程序扩展到包含磁场噪声诱导退相干的情形,最终获得适用于量子计算的三态最优组。

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提交arXiv: 2025-11-05 09:38

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