超冷化學量子模擬研究獲進展

　　中科院院士、中國科大教授潘建偉及同事在超冷分子和超冷化學量子模擬研究領域獲新進展，首次在實驗中直接觀測到超低溫度下弱束縛分子與自由原子間發生的量子態可分辨的化學反應，并實現了其動力學的探測，從而向基于超冷分子的超冷量子化學研究邁進了重要一步。該成果7月4日發表于《自然—物理學》。

　　量子計算和模擬具有強大的并行計算和模擬能力，不僅為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案，也可有效揭示復雜物理系統的規律，為新能源開發、新材料設計等提供指導。對化學反應和材料進行建模是量子計算最可能的應用之一。借助量子模擬，研究者可以在人工可控的環境中研究數百萬計的候選材料，大幅減少在真實材料中開展實驗而投入的時間和資金。

　　近年來，超冷化學反應的研究取得了一系列重要實驗進展，但這些實驗只能測量反應物的損失，而無法對反應的產物進行觀測。因此，超低溫下量子態可分辨的化學反應迄今尚未在實驗中實現。

　　研究人員利用弱束縛分子的束縛能可調節的特性，精確控制反應中釋放的能量，實現了對反應產物的囚禁。在此基礎上，他們利用精密的射頻場操作技術，探測了反應的分子產物和原子產物，并進一步研究了其反應動力學。

　　該實驗第一次在超冷化學反應中觀測到量子態可分辨的化學反應，從而將化學反應動力學的實驗研究推進到量子水平。