化学家开始学,量子是非常,非常酷

无论多么混凝土化学,概率仍然控制是否发生反应。但如果你能移除猜测什么?上个月我们报道在化学物理的一个里程碑:科学家们第一次操纵单个原子结合成一个单一的分子

超冷的条件下使这个实验成为可能。尽管“超”似乎在考虑不足的温度接近绝对零度。相比之下,甚至星际空间看起来温和的宇宙背景辐射最低的2.7 k。我们可以说,冷(小于1 k)和超冷(下图1可)温度始终只是在实验室里。

艺术家的磁光陷阱的概念和atom芯片用于空间站

来源:©美国航天局/喷气推进实验室加州理工学院

美国宇航局的冷原子实验室国际空间站上,利用激光冷却原子超冷的温度

科学家一直进展固体粒子在冷却到极低的气温现在几十年,有几种方法来冷却分子milliKelvin范围。技术的发展,激光方法,包括磁和冷却和陷阱原子本身就是在这样的温度下显著。毕业和超冷原子的超冷分子再次要求重大技术进步了分子的额外的转动和振动自由度。超冷原子和分子可以自己产生新型的激光或新的高分辨率光谱学的基础。

但化学在超冷的温度下是远离寒冷的。冷意味着缓慢。缓慢意味着量子。和量子控制手段。慢下来一个粒子,它的德布罗意波长变得相当或超过粒子之间的距离和量子力学效应更加突出。这意味着科学家可以利用电场或磁场、电磁波、光晶格中控制这些粒子。这种控制可以用来操纵精度与终极碰撞,或诱导反应,否则就不会发生,给我们洞察几何效应或分子间的相互作用。化学可能基本但这些实验的遗产可能特别应该回答基本化学问题。

“bose - einstein”冷凝物和超流态,玻色子和费密子原子在不同自旋态可能是一段激动人心的物理学家现在,但化学家才刚刚变暖研究超冷的乐趣。