科学家在实验室检测到“量子超化学”的第一个证据

发布时间：2023-08-15 14:11:44 所属栏目：动态来源：

导读：奇怪的事情发生在量子层面。整个粒子云可能会纠缠在一起，当它们作为一个整体时，它们的个性就会丧失。

所有的粒子、各种原子和分子都因充满热能而振动得嗡嗡作响，在其原子结构的范围内发出振动，或与同一物质中

奇怪的事情发生在量子层面。整个粒子云可能会纠缠在一起，当它们作为一个整体时，它们的个性就会丧失。

所有的粒子、各种原子和分子都因充满热能而振动得嗡嗡作响，在其原子结构的范围内发出振动，或与同一物质中的其他物质的分子相互碰撞。将粒子冷却到超冷的温度，可以使它们进入一种不那么混乱的状态；将它们固定在一个光学陷阱中，也限制了它们的运动。

几十年前，科学家们表明，当温度降至接近绝对零度时，粒子甚至开始相互融合，形成具有共享量子同一性的聚合体；它们的个体属性被奇怪的集体行为冲垮了，这些集体行为开始占据主导地位。

从那时起，科学家们预测，如果分子在被引诱到同一量子态时粘附在一起，那么量子景观中可能会有一种全新的化学。

研究人员还认为，如果共享一个量子态的分子“耦合”在一起，并作为一个整体进行反应，那么这些分子可能会产生加速的化学反应。然而，就像任何探索量子计算领域的其他实验一样，这种近乎完美的理论化的计算行为很难实实在在地观察传感器到。

资深作者陈诚和他的同事在他们发表的论文中写道：“到目前为止，对这些多体现象的观察，也被称为‘超化学’，一直是难以捉摸的。”

在他们的尝试中，研究人员将铯原子的超冷气体放在一个光学陷阱中，将它们捆绑在一个共享的量子态中。然后，研究人员通过打开磁场诱导化学反应，将它们转化为分子，并分析了反应动力学。

在临界温度以下，研究小组观察到粒子碰撞急剧下降。与此同时，他们测量了当原子在化学反应中消失时，分子的快速形成 —— 粒子进入了量子简并区域，反应发生得比正常情况下更快。

磁场关闭后，剩余的原子和分子也以相干耦合的方式振荡了几毫秒。进一步的实验揭示了潜在的细胞生物化学反应机制，后来的研究人员将其恰如其分地描述为“巨大的量子增强”生物化学生物化学反应过程的证据。

研究人员总结道：“对这些量子简并区域中相互作用的相干和集体化学反应的近距离观察，为探索多体系统的物理和超冷化学之间的令人难以置信的相互作用铺平了道路。”

（编辑：汽车网）

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