Ученые замедлили химическую реакцию в 100 миллиардов раз

Ученые впервые смогли непосредственно наблюдать за молекулярными процессами, лежащими в основе распространенных химических реакций. С помощью квантового компьютера они замедлили химическую реакцию в 100 миллиардов раз.

Эксперимент был основан на молекулярном взаимодействии, известном как коническое пересечение. Оно описывает быструю передачу энергии между поверхностями внутри молекул. Конические пересечения возникают во многих реакциях, в том числе таких как фотосинтез и светочувствительные реакции, происходящие в сетчатке.

Знание – сила:

Как наука помогает в повседневной жизни?В природе такие реакции длятся не дольше нескольких фемтосекунд – квадриллионных долей секунды, поэтому отследить их до недавнего времени было невозможно. В рамках нового исследования команда Сиднейского университета использовала устройство, которое фиксирует квантовые частицы в электрических полях и манипулирует ими с помощью лазеров. Это позволило замедлить скорость реакции с фемтосекунд до миллисекунд.

«Наш эксперимент не был цифровым приближением процесса – это было прямое аналоговое наблюдение квантовой динамики, разворачивающейся со скоростью, которую мы могли наблюдать», – отметили авторы проекта.

Ученые подчеркнули, что понимание основных процессов внутри молекул и между ними может открыть «новый мир возможностей в материаловедении, разработке лекарств или сборе солнечной энергии». Также результаты исследования могут помочь улучшить процессы, связанные с взаимодействием молекул со светом, сообщает Nature Chemistry.

Ранее ученые доказали существование квантовой суперхимии. Они провели наблюдение за ультрахолодными атомами.

Источник