Наука Каждый День (9 февраля 2010) — Значительные успехи, сделанные в управлении квантовыми газами, открывают новую авеню, чтобы изучить химические процессы. Исследовательская группа Рудольфа Гримма теперь преуспела в том, чтобы непосредственно наблюдать химические обменные процессы в ультрахолодном образце атомов цезия и молекул Feshbach. Они сообщают относительно их результатов в журнале о Физических Письмах Обзора.
- Физика
- Квантовая Физика
- Химия
- Органическая Химия
- Квантовое Вычисление
- Природа Воды
- Химическая облигация
- Конденсат Боз-Эйнштейна
- Список состояний вещества
- Молекула
Сложные процессы, которые в большой степени не могут наблюдаться непосредственно, определяют, когда химические реакции строят молекулы или наоборот выпускают молекулярные облигации. Некоторые из этих процессов нуждаются в энергии (endoergic процессы), и другие выпускают энергию (exoergic процессы).
Впервые, большие успехи, сделанные в области ультрахолодных атомных и молекулярных газов, облегчили реализацию элементарных химических процессов полностью управляемым способом, где все частицы могут быть подготовлены в определенно определенном квантовом государстве. В международном первом, вместе с американскими исследователями, Рудольф Гримм и его команда физиков теперь преуспели в том, чтобы непосредственно наблюдать и также энергично управлять обменным процессом в квантовом газе. "Наш эксперимент показал, что возможно управлять обменными процессами, вовлекающими ультрахолодные молекулы," говорит Гримм взволнованно.
Непосредственно наблюдаемые процессы
Ученые оптически заманивают атомы цезия в ловушку и охлаждают их резко. Ассоциация Feshbach приводит к ультрахолодному облаку частицы, состоящему приблизительно из 4 000 молекул и 30 000 атомов, где часть атомов устроена в dimers. Применяя микроволновый пульс, атомы переданы в другое квантовое государство без изменяемых молекул. После подготовки этой смеси молекул (A+A) и атомы (B), экспериментальные физики применяют определенное магнитное поле, которое позволяет им полностью управлять энергией связи молекул. Столкновение молекул и атомов приводит к обменному процессу, когда определенный порог энергии связи достигнут. Оригинальный распад молекул к атомам (A) и новые молекулы произведен (A+B).
"Так как энергия, произведенная в этом процессе exoergic, очень низка, продукты реакции остаются в ловушке," объясняет Рудольф Гримм. "Таким образом, мы были в состоянии непосредственно наблюдать химический процесс впервые когда-либо."
Продвижение в области квантовых газов
Исследовательская группа во главе с призёром Виттдженстеина Рудольфом Гриммом Института Экспериментальной Физики университета Инсбрука и Института Квантовой Информации Оптики и Кванта (IQOQI) австрийской Академии Наук (ÖAW) принимает ведущую роль в исследовании относительно ультрахолодных квантовых газов. Например, в 2002 физики произвели первый конденсат Боз-Эйнштейна атомов цезия. Этот успех сопровождался реализацией первого конденсата Боз-Эйнштейна молекул и конденсата Ферми. Квантовые физики теперь в состоянии произвести более сложные молекулы в ультрахолодных квантовых газах.
"Полностью новая область исследования открывается, который обещает возможностям изучить разнообразные химические реакции управляемым способом при использовании ультрахолодных квантовых газов," объясняет Гримм.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных университетом Инсбрука, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.

