市場(chǎng)星報(bào)、安徽財(cái)經(jīng)網(wǎng)(m.xomn.cn)訊(記者 祁琳)昨日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校潘建偉、趙博等，利用相干合成方法在國(guó)際上首次制備了高相空間密度的超冷三原子分子系綜。12月2日，這一研究成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上。
利用高度可控的超冷分子來模擬復(fù)雜的難于計(jì)算的化學(xué)反應(yīng)過程，可以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確地全方位地研究，因而在超冷化學(xué)和新型材料設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于分子內(nèi)部的振轉(zhuǎn)能級(jí)非常復(fù)雜，缺少激光冷卻所需要的循環(huán)躍遷，導(dǎo)致通過直接冷卻的方法來制備超冷分子非常困難。
在中科大前期研究成果基礎(chǔ)上，中科大、中科院化學(xué)所聯(lián)合研究組在2022年初采用射頻合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超冷三原子分子的射頻合成。但直接探測(cè)三原子分子并制備超冷三原子分子系綜仍然是一個(gè)實(shí)驗(yàn)上的巨大挑戰(zhàn)。
在該項(xiàng)研究中，中科大團(tuán)隊(duì)首次成功利用磁締合技術(shù)相干地制備了高相空間密度的超冷三原子分子系綜。利用射頻解離技術(shù)將三原子分子解離成自由的鈉鉀分子和原子，獲得了三原子分子的解離譜，從而實(shí)現(xiàn)了三原子分子的直接探測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所獲得的三原子分子氣的相空間密度比其他方法提高了約10個(gè)量級(jí)。超冷三原子分子系綜的制備為模擬量子力學(xué)下三體問題鋪平了道路，所獲得的高相空間密度也使得制備三原子分子的玻色–愛因斯坦凝聚成為可能。
審稿人一致認(rèn)為這一工作是超冷分子研究領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，為超冷化學(xué)和量子模擬的研究開辟了新的方向。
