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超冷量子化学研究领域难题获解

2019-01-24访问次数:127编辑:中国磷复肥网来源: [ ]


近日,中国科技大学潘建伟教授和赵博教授带领的科研团队首次成功观测到超低温下原子与分子三体系统之间的碰撞共振,揭示了此前只见于理论探讨的原子—分子相互作用的量子本质,解决了超冷量子化学研究领域10余年来悬而未决的一个难题。

超低温状态下的双原子分子已经被世界上多个实验室制备出来,但多原子分子体系复杂程度大大增加,而且理论无法计算,10余年来观测超冷分子的碰撞共振一直是该研究领域在实验上的重大挑战。赵博介绍,分子这种体积大、质量重的粒子,只有在极低温度情况下才会表现出显著的量子行为。在这种条件下,分子的移动速度非常慢,科学家们就可以通过电场或者磁场锁定研究对象,有充足的时间来研究和控制它们的结构和运动。潘建伟、赵博研究团队在超冷原子混合气中制备了温度只有几百纳开的超冷分子。他们将钾40原子与钠23、钾40分子混合,并制备了基态中的不同超精细能级状态。在这个钾—钠—钾三体系统中,他们利用磁场调节的精密调控寻找碰撞共振,最终“拍摄”到11个共振。

研究团队表示,下一步会测量更多共振,并希望与理论学家合作,找出准确预测模型,以理解和预测超低温下的原子—分子碰撞。