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超冷化学量子模拟研究获进展

超冷化学量子模拟研究获进展

  中科院院士、中国科大教授潘建伟及同事在超冷分子和超冷化学量子模拟研究领域获新进展,首次在实验中直接观测到超低温度下弱束缚分子与自由原子间发生的量子态可分辨的化学反应,并实现了其动力学的探测,从而向基于超冷分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。该成果7月4日发表于《自然—物理学》。

  量子计算和模拟具有强大的并行计算和模拟能力,不仅为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案,也可有效揭示复杂物理系统的规律,为新能源开发、新材料设计等提供指导。对化学反应和材料进行建模是量子计算最可能的应用之一。借助量子模拟,研究者可以在人工可控的北京时时彩环境中研究数百万计的候选材料,大幅减少在真实材料中开展实验而投入的时间和资金。

  近年来,超冷化学反应的研究取得了一系列重要实验进展,但这些实验只能测量反应物的损失,而无法对反应的产物进行观测。因此,超低温下量子态可分辨的化学反应迄今尚未在实验中实现。

  研究人员利用弱束缚分子的束缚能可调节的特性,精确控制反应中释放的能量,实北京时时彩现了对反应产物的囚禁。在此基础上,他们利用精密的射频场操作技术,探测了反应的分子产物和原子产物,并进一步研究了其反应动力学。

  该实验第一次在超冷化学反应中观测到量子态可分辨的化学反应,从而将化学反应动力学的实验研究推进到量子水平。

  (原载于《中国科学报》 2017-07-10 第1版 要闻)


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