明敏 发自 凹非寺
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潘建伟团队的新成果来了！
中国科技大学潘建伟、赵博等人利用相关合成方法第一次第一次制备超冷三原子分子系统，具有高相空间密度。
这结果已登上最新一期《Science》。
实验结果表明，与其他方法相比，三原子分子气的相空间密度增加了约10个量级，为模拟量子力学下的三体问题铺路。
获得的高相空间密度也使三原子分子的波色-爱因斯坦凝聚成为可能。
这也是潘建伟院士团队今年的第四次研究NS正刊。
审稿人一致认为，这项工作是超冷分子研究领域的一项工作里程碑。
为量子力学三体问题铺路
超冷原子和超冷分子一直被视为人类窥探量子领域的入口。
当温度降低到绝对零度时，所有物质的动能都为零，所有原子和分子都不能在这种状态下移动。
如果原子非常接近这个温度的状态，原子可以移动，但非常简单，甚至人为控制，人类可以操作他们的活动，模拟他们想要观察的现象，从而探索运动规则。
一般来说，接近绝对零度是通过的激光冷却实现。
让激光在原子运动的相反方向射入，光子和原子动量交换后，原子运动可以减速。例如，这种方法用于实现原子钟和爱因斯坦凝聚。
但这种方法不适用于分子。
由于分子能级结构比较复杂，振转能级不能循环跳跃，只有少数分子存在这种现象。
不可能直接冷却分子。
学术界认为，由于超冷原子可以实现，超冷原子可以合成超冷分子，并进一步提出Feshbach共振方法。
简单的理解是通过调整外部磁场来改变原子之间的相互作用，从而实现原子到分子的合成。
此前，学术界利用这种方法开发了制备钾双原子分子的磁缔合技术。
潘建伟院士团队也采用了这种方法，但实现了超冷三原子分子系统。
2019年，潘建伟和赵波研究团队首次观察到原子与分子三体系统在超低温下的碰撞共振，这意味着使用Feshbach三原子分子合成是可行的。
今年2月，团队发布Nature论文再次为三原子合成提供证据。
因此，今天的最新成果：
从量子中简化钠钾分子和钾原子混合气从钠钾分子和钾原子开始Feshbach在共振附近，通过缓慢扫描磁场，将钠、钾分子-钾原子散射态转移到三原子束缚态，团队首次利用磁缔合技术制备了高空间密度的超冷三原子系统。
同时，团队利用射频解离技术将三原子分离成自由钠钾分子和原子，获得三原子分子的解离谱，实现三原子分子的直接检测。
结果表明，三原子分子气的相空间密度比其他方法提高了约10个量级。
这也为模拟量子力学下三体问题铺平了道路。
你知道，量子力学中的三体问题意味着需要解释和描述三个相互作用粒子薛定谔方程，复杂性直接飙升。
同时，研究所获得的高相空间密度也使三原子分子的玻色-爱因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensate，BEC）成为可能。
玻色子原子的稀释气体作为一种物质状态，冷却到接近绝对零度，大部分为基态。
它可以在宏观层面显示量子效应，自转玻璃-爱因斯坦凝结可以作为黑洞模型，入射光不会逃离。凝结也可以用来冻结光，这样冻结光在凝结和分解时就会再次释放。
因此，该结果也被审稿人一致认为是超冷分子领域的里程碑研究。
它还为未来模拟复杂、难以计算的化学反应过程提供了新的帮助。
论文地址：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade6307参考链接：
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/eg5eUwCeMHT0GPIwZvNrFw [2]https://mp.weixin.qq.com/s/ssu8zk0arAIDFehQBJbs_A— 完 —
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