中国科学家首次制备高相空间密度的超冷三原子分子系综

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记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、赵博等人利用相干合成方法，近期在国际上首次制备出高相空间密度的超冷三原子分子系综，向基于超冷分子的超冷量子化学和量子模拟研究迈出了重要一步。12月2日，国际权威学术期刊《科学》杂志发表了该成果。

利用超冷分子模拟化学反应过程，可以对复杂系统进行精确、全面研究，因此在科研和新材料设计中具有广泛应用前景。但由于分子内部的振转能级非常复杂等原因，制备超冷分子非常困难。

本世纪初，国际学界制备钾双原子分子取得成功，但由于三原子分子极为复杂且寿命短、合成效率低，直接探测并制备超冷三原子分子系综仍然是个巨大挑战。

近期，中科大研究团队首次成功利用磁缔合技术，制备了高相空间密度的超冷三原子分子系综。他们使用射频解离技术将三原子分子解离成自由的钠钾分子和原子，获得解离谱，从而实现了三原子分子的直接探测。

实验结果显示，他们所获得的三原子分子气的相空间密度比其他方法提高约10个量级。超冷三原子分子系综的制备为模拟量子力学下的三体问题铺平了道路，所获得的高相空间密度也使得制备三原子分子的玻色—爱因斯坦凝聚成为可能。

《科学》杂志审稿人认为，这项研究是超冷分子研究领域的一个里程碑，为超冷化学和量子模拟研究开辟了新方向。