本報訊（記者楊保國）中科院院士、中國科大教授潘建偉及同事在超冷分子和超冷化學量子模擬研究領(lǐng)域獲新進展，首次在實驗中直接觀測到超低溫度下弱束縛分子與自由原子間發(fā)生的量子態(tài)可分辨的化學反應，并實現(xiàn)了其動力學的探測，從而向基于超冷分子的超冷量子化學研究邁進了重要一步。該成果7月4日發(fā)表于《自然—物理學》。
量子計算和模擬具有強大的并行計算和模擬能力，不僅為經(jīng)典計算機無法解決的大規(guī)模計算難題提供有效解決方案，也可有效揭示復雜物理系統(tǒng)的規(guī)律，為新能源開發(fā)、新材料設(shè)計等提供指導。對化學反應和材料進行建模是量子計算最可能的應用之一。借助量子模擬，研究者可以在人工可控的環(huán)境中研究數(shù)百萬計的候選材料，大幅減少在真實材料中開展實驗而投入的時間和資金。
近年來，超冷化學反應的研究取得了一系列重要實驗進展，但這些實驗只能測量反應物的損失，而無法對反應的產(chǎn)物進行觀測。因此，超低溫下量子態(tài)可分辨的化學反應迄今尚未在實驗中實現(xiàn)。
研究人員利用弱束縛分子的束縛能可調(diào)節(jié)的特性，精確控制反應中釋放的能量，實現(xiàn)了對反應產(chǎn)物的囚禁。在此基礎(chǔ)上，他們利用精密的射頻場操作技術(shù)，探測了反應的分子產(chǎn)物和原子產(chǎn)物，并進一步研究了其反應動力學。
該實驗第一次在超冷化學反應中觀測到量子態(tài)可分辨的化學反應，從而將化學反應動力學的實驗研究推進到量子水平。
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