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原标题:中国科学家在多个前沿科技领域实现关键核心技术新突破。

我国首次在超冷原子分子混合物中合成了三原子分子。

中国科大潘建伟和赵波与中科院化学所白春礼课题组合作,首次在超冷原子分子气体混合物中合成了三原子分子,向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学研究迈出了重要一步。成果发表于《自然》年2月10日。

量子计算和量子模拟具有强大的并行计算和模拟能力,不仅能解决经典计算机无法处理的计算问题,还能有效揭示复杂物理系统的规律,从而为新能源开发和新材料设计提供指导。利用高度可控的超冷量子气体模拟复杂、难以计算的物理系统,可以对复杂系统进行精确、全方位的研究,因此在化学反应、新材料设计等方面具有广阔的应用前景。

超冷原子和双原子分子混合物通过射频形成三原子分子的示意图

超冷分子将为量子计算开辟新的思路,为量子模拟提供理想的平台。然而,由于分子中复杂的振动和转动能级,通过直接冷却制备超冷分子是非常困难的。超冷原子技术的发展为制备超冷分子提供了新的途径。人们可以绕过直接冷却分子的困难,使用激光、电磁场等。从超冷原子气体中合成分子。由原子和双原子分子的混合物合成三原子分子是合成分子领域的一个重要研究方向。

中科大研究团队于2019年首次观测到超低温下原子和双原子分子的Feshbach共振。在Feshbach共振附近,三原子分子的束缚态和散射态的能量趋于一致,散射态和束缚态之间的耦合因共振而大大增强。原子Feshbach共振的成功观测为三原子分子的合成提供了新的契机。

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