Впервые команда под руководством профессора Цзянь-Вэя Пана и профессора Бо Чжао из Университета науки и технологии Китая успешно наблюдала резонансы рассеяния между атомами и молекулами при сверхнизких температурах, проливая свет на квант природа атом-молекулярных взаимодействий, которые до сих пор обсуждались только в теории. Эти наблюдения очень помогают в продвижении ультрахолодных полярных молекул и ультрахолодной химической физики. Новые идеи дают представление о нескольких других дисциплинах, таких как разработка высокоточных часов, мощных микроскопов, биологических компасов и сверхмощных квантовых компьютеров.
Область химической физики, подкатегория квантовой химии, долго сосредотачивалась на понимании взаимодействий атомов и молекул на их самых основных уровнях. В частности, целью было выяснить резонансы рассеяния, замечательное квантовое явление, которое, как ожидается, будет обычным явлением, а не исключением при температурах, близких к абсолютному нулю. Специально для этого исследования основное внимание уделялось пониманию резонансов рассеяния тяжелых молекул при сверхнизких температурах, условиях, при которых частицы движутся так медленно, что у человека есть достаточно времени, чтобы исследовать и контролировать их структуру и движение с помощью электрических или магнитных полей.
Первое в своем роде исследование опубликовано в журнале Science на этой неделе. Он описывает особый тип взаимодействия между атомами и молекулами, а именно атомы калия-40 ( 40 K) и молекулы натрия-23-калия-40 ( 23 Na 40 K). Это взаимодействие происходило при сверхнизких температурах и управлялось магнитным полем. Таким образом, авторы смогли наблюдать специфические резонансы рассеяния между вышеупомянутыми атомами и молекулами, которые до сих пор только теоретизировались.
«Молекулы тяжелы, и структура их энергетического поля очень сложна, что может привести к большому количеству резонансов между атомами и молекулами», — считает Бо Чжао. «Теория не может предсказать положения этих атомно-молекулярных резонансов. На самом деле, неясно, являются ли резонансы атом-молекула при сверхнизких температурах разрешимыми и наблюдаемыми до нашей работы», — добавляет он.
Результаты новостей дают знания, которые могут быть применены для лучшего понимания других взаимодействий атом-молекула. Команда USTC разработала инструмент, который может точно контролировать поведение частиц, так что множество других взаимодействий и динамики может быть визуализировано, а не теоретизировано.
В своих будущих усилиях команда стремится исследовать еще больше параметров, чтобы понять их. «Следующим шагом является измерение большего количества резонансов и попытка их понять. Мы надеемся на сотрудничество с теоретиками и нахождение точной и прогнозирующей модели, которая сможет понять и предсказать рассеяние атома на молекуле при сверхнизких температурах. изучения ультрахолодных столкновений с участием молекул «, по словам Чжао.
