2、液态水中相干域的量子特性与相互作用

液态水中相干域的量子特性与相互作用

1. 相干电磁场的空间行为

相干场振幅的空间行为是相干态最有趣且有意义的特征之一。假设具有球对称性，我们可以定义半径为与自身相干电磁场处于平衡状态的最小相干域（CD）的径向尺寸，这取决于量子“凝聚”过程。对于水的相干域，由于特定条件，有相关公式。

当满足一定条件时，相干电磁场的径向分布存在类似消逝波的解：
[
\cdots
]
其中是相干域中心的矢量势，其空间行为如图1所示。这种消逝电磁场的起源是由于相干动力学导致的显著能量转移。

对于两个紧密排列的相干域，其整体空间分布由特定函数给出。分子的能隙与相干电磁场具有相同的空间行为。能隙的空间分布函数如图2所示。

相干域内产生的相干电磁场通过其消逝尾将影响扩展到相干域之外，使得两个相干域能够通过各自相干电磁场的消逝尾重叠相互作用。对于一对紧密排列的相干域，其相干电磁场叠加后的能隙曲线低于每个孤立相干域的能隙曲线。这种重叠在特定点产生的能量增益可达孤立相干域的四倍，该差值可视为两个相干域的“结合”能。尽管大频率重新缩放使电磁辐射场被困在每个相干域内，但以非辐射消逝波形式存在的相干电磁场会泄漏到相干域边界之外，这种消逝电磁场可作为水相干域之间虚拟光子的“传播通道”，有望实现液态水中的量子计算。

相关公式总结

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