量子时间 / 脉冲驱动的转子

分子对齐与旋转复现

用短激光脉冲推动理想分子转子。旋转三维分子轴概率形状，找到对齐复现，再拖动第二束脉冲的到达时刻。采集独立轴向读出，对照记录与模型的对齐程度。

分子轴概率

脉冲 01拖动脉冲 02

光的偏振轴

正在制备能谱…

定格一刻，留下证据

每个理想读出来自一次独立、相同的制备。采集会暂停时间。

记录次数

0

初态重叠概率 · 模型

1

对齐程度 · 记录

\text{—}

总概率 · 模型

1

模型 / 记录 / 定格

横坐标 $u=\cos\theta$

青色：模型；金色：记录的频率密度；虚线：定格模型。各柱使用等宽区间。

对齐程度 / 脉冲之后

虚线为各向同性的三分之一基线。平行和反平行的轴等价，这是对齐，不是有向定向。

0

模型、单位与画面的含义

初态为各向同性的转动基态。共线瞬时脉冲添加与轴在偏振方向投影平方成正比的相位，自由演化包含零至 48 的角动量。脉冲强度无量纲，不是激光功率。

E_J=BJ(J+1),\quad T_{\mathrm{rev}}=\frac{\pi\hbar}{B}

所有时间均以复现周期为单位。记录从显示的 384 格密度中归一化抽取，采用理想探测器。不模拟仪器响应、热系综或有限成像分辨率。显示亮度采用固定平方根增益。

先抓重点

E_J=BJ(J+1),\quad T_{\mathrm{rev}}=\frac{\pi\hbar}{B}

时间显示为此精确复现周期的比例。转子的转动常数采用能量单位。

U_P=\exp(iP\cos^2\theta),\quad P=\frac{\Delta\alpha}{4\hbar}\int\mathcal E^2(t)\,dt

非共振脉冲，假定正的极化率各向异性。电场为快速实场的包络；两束光采用相同偏振轴。

A=\langle\cos^2\theta\rangle,\quad A_{\mathrm{isotropic}}=\frac13

轴向投影平方的样本均值估计对齐程度。头尾仍等价，平均有向投影保持为零。

容易误解孤立线性刚性转子，初态为转动基态。采用共线、瞬时非共振脉冲；不含热混合、离心畸变、电离或探测器标定。曲面表示轴向概率，不是分子外形或轨道。

正确理解半径编码角向概率密度的平方根，不是分子外形或运动轨迹。热态占据与真实探针需要另建模型。