核自旋守恆使超冷分子反應的態間控制成爲可能


核自旋守恆使超冷分子反應的態間控制成爲可能

2021-01-11 科學網

核自旋守恆使超冷分子反應的態間控制成爲可能

作者:

小柯機器人

發布時間:2021/1/3 15:24:25

近日,美國哈佛大學教授Kang-Kuen Ni及其研究團隊的研究發現核自旋守恆使超冷分子反應的態間控制成爲可能。 2020年12月30日出版的《自然—化學》發表了這項成果。

研究組通過在整個反應過程中利用核自旋的守恆來實現這一目標。使用共振增強多光子離子化光譜研究超冷KRb分子間的雙分子反應產物,研究人員發現系統保持了近乎完美的對反應物核自旋的記憶,表現在對產物旋轉態的強均勢取向。通過利用外部磁場改變初始核自旋態的相干疊加,該課題組人員利用這種效應來改變這些產物態的占有率。

通過這種方式,該團隊能夠以量子態解析度控制反應的輸入和輸出。這裡展示的技術打開了研究反應產物量子糾纏和超冷反應態-態水平的反應動態的可能。

據了解,反應系統的量子態控制已使潛在相互作用電位的微觀探針和以量子統計爲主題的反應速率改變成爲可能。然而,拓展這樣的控制到反應結果的量子態仍然充滿挑戰。

附:英文原文

標題:核自旋守恆能實現超冷分子反應的狀態控制

Author: Ming-Guang Hu, Yu Liu, Matthew A. Nichols, Lingbang Zhu, Goulven Qumner, Olivier Dulieu, Kang-Kuen Ni

發行量:2020-12-30

摘要:反應系統的量子態控制已啟用了使用量子統計的潛在相互作用電位和反應速率變化的微觀探針。 然而,將這樣的控制擴展到反應結果的量子態仍然具有挑戰性。 在這裡,我們通過在整個反應過程中利用核自旋的守恆來實現這一目標。 使用共振增強多光子電離光譜研究超冷KRb分子之間的雙分子反應中形成的產物,我們發現該系統保留了反應物核自旋的近乎完美的記憶,表現為對產物旋轉狀態的強烈奇偶性偏好。 通過利用外部磁場改變初始核自旋態的相干疊加,我們利用這種效應來改變這些產物態的佔有率。 通過這種方式,我們能夠以量子態分辨率控制反應的輸入和輸出。 這裡展示的技術為研究狀態之間的反應產物和超冷反應動力學之間的量子糾纏開闢了可能性。

DOI:10.1038 / s41557-020-00610-0

資料來源:https://www.nature.com/articles/s41557-020-00610-0