中性氢分子电离的量子电动力学描述

作为量子化学的基本基准体系,氢分子电离动力学研究在一个融合量子电动力学与Lindblad主方程的综合框架下展开。该工作实现了光-物质相互作用的第一性原理描述,同时涵盖耗散过程与外部粒子注入。研究团队系统探索了体系在三种不同量子系统构型(封闭系统、耗散开放系统、粒子注入开放系统)中的演化规律,发现所有构型均呈现向中性氢分子态(|H₂⟩)演化的普适趋势。光子(γ_Ω)、电子(γ_e)和声子(γ_ω)的耗散强度被确定为关键控制参数,其中γ_Ω可显著加速体系稳定化。此外,粒子注入(μ_k)会引发复杂的能量重分布,尤其会显著增加原子态(|H,H⟩)布居。电离路径对初始量子态具有高度敏感性——光子的组成与数量决定了可触及的自旋选择激发通道,这一特性在嵌入式阳极模型中得到确证:轨道杂化作用将最大电离概率根本性限制在3/4。该研究为量子调控化学提供了统一的理论基础,对腔QED实验和量子信息处理研究具有直接指导意义。
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提交arXiv: 2025-11-26 14:21

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