中國(guó)團(tuán)隊(duì)國(guó)際上首次合成一種超冷三原子分子氣體 溫度低至100nK

中新網(wǎng)合肥12月3日電 (記者 吳蘭)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、趙博等人近日在國(guó)際上首次合成一種超冷三原子分子氣體，溫度低至100nK(納開(kāi)爾文)。

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)》(Science)雜志上。

據(jù)介紹，在該研究中，研究人員在基態(tài)雙原子分子和原子Feshbach共振附近利用磁締合技術(shù)，從簡(jiǎn)并的鈉鉀分子-鉀原子混合氣中制備了超冷三原子分子系綜，向基于超冷分子的超冷量子化學(xué)和量子模擬研究邁出了重要一步。

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(kāi)辟了新的方向。

利用高度可控的超冷分子來(lái)模擬復(fù)雜的難于計(jì)算的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，可以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確的全方位的研究，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)雜等因素，導(dǎo)致通過(guò)直接冷卻的方法來(lái)制備超冷分子非常困難。

在該項(xiàng)研究中，不僅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，還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(wèn)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(ài)因斯坦凝聚成為可能。(完)