第一个量子简并分子在化学过程中结合

与化学中通常的分子一个接一个反应相反，美国研究人员迫使一种气体进入一种奇怪的统一状态，使其成分无法区分．“在某种意义上，每个分子都知道其他分子的位置，”他解释道路易吉·德·马可JILA是科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究所的联合研究所。

JILA团队，由你们6月他在50nK的条件下将钾和铷气体混合，创造了第一个“量子简并”分子。在这个温度下，仅比绝对零度高500亿分之一开氏度，原子气体各自处于量子简并态，就像单个量子系统一样。“然后，我们用磁场和高度控制的激光将原子成对结合，形成分子，”德马科说。

科学家们费力地形成了几千个分子，发现它们的化学反应性被惊人地抑制了。De Marco强调说:“我们第一次观察到量子简并直接影响化学反应。”KRb分子的反应速度只有非简并分子的四分之一。“这一观察结果与经典直觉不符，它只能通过量子效应来解释，”德马科补充道。

赋予分子量子简并包括协调它们的运动，使每个分子存在于相同的旋转和振动能级。但德马科解释说，这种状态还有更多的含义，因为分子在超低温度下移动非常缓慢。这意味着它们的行为不像粒子，而更像波。德马科解释说，当这些波重叠时，“在物理上就不可能区分分子了，一种新的集体简并态就出现了”。叶补充说，这意味着一个单一的反应必须涉及多个分子。

了解超冷量子简并分子的化学行为是一个前沿领域在那里，德马科、叶和其他人正在探索基本原理。一个明显的潜在结果可能是新的化学控制方法。德马科补充说:“但越来越有可能出现真正的应用，其中可能包括量子信息存储或精密测量工具。”

西蒙•康沃尔英国杜伦大学的教授称这项研究“非常出色”。他说:“量子简并的成就为我们研究超冷分子打开了新的篇章。”“原子的量子简并性获得了2001年诺贝尔物理学奖，为量子科学和技术带来了难以想象的进步。极性分子的简并气体的作用更大!”