Kuantum enformasyon teorisi perspektifinde kimyada kuantum üst üste binme olayları

İlk kuantum devriminin ışığında, iki atom arasında örtüşen atomik orbitallerin kuantum üst üste binmeleri ile kovalent bağları açıklayarak kimyasal bağlama hakkındaki anlayışımızı geliştirdik. Öte yandan, ikinci kuantum devrimi, kuantum üst üste binme olgusunun ve onun özel bir hali olan kuantum ilintilerin, bazı fiziksel olayların derinlemesine anlaşılması için esas olduğunu ve yeni kuantum teknolojilerinde, enerji gibi, kaynak olarak kullanılabileceğini gösterdi. Bu tez, ikinci kuantum devrimini süren kuantum enformasyon teorisinin güncel araçlarını kullanarak kimyasal olayları derinlemesine anlamakta yeni bir perspektif sunmayı hedeflemektedir. İlk bölümde, orbital uyuşmazlığı kavramını gelişme aşamasında olan fermiyonik kuantum enformasyon teorisi perspektifinden tanıtarak, toplam orbital ilintilerini klasik ve kuantum parçalarına uygun bir şekilde ayrıştırdık. Üç arketipik molekül üzerindeki analizimiz, bazı durumlarda kuantum orbital ilintilerin klasik karşılıklarını aşabileceğini ve orbital dolaşıklığı olmadan bile var olabileceğini gösterdi. İkinci bölümde, kapalı bir çevrim oluşturan atom yapılarındaki elektronların delokalizyonundan kaynaklanan çok atomlu bir bağlama olayı olan aromatikliği araştırıyoruz. Bunun için, en basit tek halkalı aromatik moleküllerin $\pi$-elektronik yapılarındaki elektronların delokalizyonunu, örtüşen atomik orbitallerdeki üst üste binmenin bir nicellemesi olarak tanımlıyoruz. Bulgularımız, atomik orbitallerin biortogonal temsilinin bu moleküllerin aromatiklik sırasını doğru bir şekilde yakaladığını, ancak nonortogonal temsilin orbital örtüşmelerindeki üst üste binmeleri göz ardı ederek çoğunlukla yetersiz kaldığını gösteriyor.