Quantum computation solves a half-century-old enigma: Elusive vibrational states of magnesium dimer found
Quantum computation solves a half-century-old enigma: Elusive vibrational states of magnesium dimer found
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量子计算解决了半个世纪之久的谜团：发现了镁二聚体难以捉摸的振动态
DOI：
10.1126/sciadv.aay4058
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Piecuch, Piotr
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuwono, Stephen H.;Magoulas, Ilias;Piecuch, Piotr
镁二聚体（Mg2）的高振动态是研究超冷和碰撞现象的重要体系，但半个世纪以来一直没有得到实验表征。到目前为止，只有mg2的前14个振动态被实验解决了，尽管有人认为基态势可能支持五个额外的能级。在这里，我们基于最先进的耦合簇和全组态相互作用计算，提出了高精度的从头算势能曲线，用于Mg2的实验研究中涉及的基态和激发态。我们的基态势明确地证实了19个振动能级的存在，计算的振动项值与现有的实验和实验导出的数据之间的均方根偏差为~1 cm−1。我们的计算再现了最新的激光诱导荧光光谱，并为以前未解决的振动水平的实验检测提供了指导。
The high-lying vibrational states of the magnesium dimer (Mg2), which has been recognized as an important system in studies of ultracold and collisional phenomena, have eluded experimental characterization for half a century. Until now, only the first 14 vibrational states of Mg2have been experimentally resolved, although it has been suggested that the ground-state potential may support five additional levels. Here, we present highly accurate ab initio potential energy curves based on state-of-the-art coupled-cluster and full configuration interaction computations for the ground and excited electronic states involved in the experimental investigations of Mg2. Our ground-state potential unambiguously confirms the existence of 19 vibrational levels, with ~1 cm−1root mean square deviation between the calculated rovibrational term values and the available experimental and experimentally derived data. Our computations reproduce the latest laser-induced fluorescence spectrum and provide guidance for the experimental detection of the previously unresolved vibrational levels.
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