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用于分子散射的量子机械双缝
CYM     2021-11-19 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
分子散射
关键性能:
双轴状态能够在垂直于碰撞速度的平面内产生散射强度的干涉图案
产品介绍:

研究驱动所有分子相互作用的基本量子原理将提高操纵微观世界的能力,其潜在应用范围从分子工程到量子计算机的实现。量子力学的核心是测不准原理,它摒弃了经典的局域化思想,引入了物质的波动性。作为物质波动性质的直接结果,量子尺度的相互作用通常受到连接初始和最终状态的难以区分的量子力学路径的干扰。这一特性的重要性一直延伸到生物学,其中量子力学途径之间的干扰使得从发色团到光合反应中心的高效能量传输成为可能。鉴于此,美国斯坦福大学Richard N. Zare和Nandini Mukherjee描述了分子干涉仪的制备,该干涉仪使用量子系统的基波特性来询问和控制分子碰撞过程。具体来说,研究了排列 D2在单个碰撞水平上的旋转弛豫,由冷超音速内的基态He原子介导扩展混合分子束。SARP 能够将几乎完整的D2基态群转移到振动能量本征态,其键轴在实验室框架中以双轴取向制备。双轴状态相干耦合D2的两个方向键轴,意味着分子同时存在于两个可能的方向,因此,没有坐标变换可以将其转换为纯态,该状态的密度矩阵不能通过任何变换对角化。因此,定义这种非经典状态除了需要种群信息外,还需要由非零非对角密度矩阵表示的相位相干信息。这两个方向在旋转非弹性碰撞中产生两个量子力学路径,它们相互干扰以在散射强度分布中产生强调制。因此,双轴状态耦合方向的散射模拟了光子或粒子在传统双缝散射实验中同时经历两个机械缝的方式。表明双轴状态能够在垂直于碰撞速度的平面内产生散射强度的干涉图案。相关研究成果以“Quantum mechanical double slit for molecular scattering”为题在线发表在Science。

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