Исследователи из Кембриджского университета впервые наблюдали химические реакции на квантовом уровне, изолируя отдельные атомы и охлаждая их до невероятно низких температур.
Что нового?
Изолировав два отдельных атома при чрезвычайно низких температурах, исследователи впервые наблюдали, как химические реакции протекают на квантовом уровне. Исследователи из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета смогли измерить химические взаимодействия между отдельными ультрахолодными ионами иттербия и атомами рубидия. Хотя два атома естественным образом отталкиваются друг от друга, ученые заметили, что «когда атом и положительный ион медленно сближаются, заряд иона притягивает к себе часть электронного облака атома, что приводит к возникновению силы притяжения между ними.”
В чем основная идея?
Химические реакции обычно включают в себя огромное количество атомов или молекул, что делает почти невозможным определение того, что происходит на квантовом уровне, но новый метод исследователей, замедляющий атомы путем их охлаждения, позволил им наблюдать детали. Удивительным наблюдением было то, что атомные ядра, которые ранее считались не играющими никакой роли в химических реакциях, действительно влияли на исход реакции в зависимости от электронного спина и ядерного спина. «…этот эксперимент прекрасно демонстрирует, как манипулирование квантовыми состояниями может привести к химическим реакциям при очень низких температурах».