这是世界上第一次,科学家能够如此精确地控制化学反应转换两个原子变成单个分子。

哈佛大学的一组科学家使用激光镊子将一个钠和一个铯推到一起形成一个分子。这一成就特别特殊,因为这两种元素通常不会形成一个分子。

两个原子的结合产生了一种类似合金的分子。然而,最特别的是,它成为了一种可以促进量子计算使用的材料。

一般来说,只有在化学反应中大量原子结合在一起时,分子才会形成。在过去,化学家只能通过结合原子簇来创造分子。

然而,哈佛大学化学和化学生物学助理教授倪康坤(Kang-Kuen Ni,音译)和他的同事们却发现了这一点中断它是利用激光作为主要的刺激机制,使化学反应发生。

原子结构

在进行实验时,研究小组将钠和铯冷却到极低的温度,在其他类似的试验中,新的气体、液体和固体量子相出现了。然后科学家们捕获原子通过使用激光镊子,并通过一种被他们称为“光学偶极子陷阱”的过程将它们合并。

在这个阶段,激光束刺激了两个原子。一旦受到刺激,它们就会产生一种分子,科学家们将其确定为“偶极分子”。

“我们所做的不同之处在于对它(化学反应)有了更多的控制……整个过程发生在密度非常低的超高真空中,”Ni在论文中说发表科学。

量子计算的未来

Ni解释说,他们的发现极大地促进了量子计算的发展,因为偶极分子还引入了一种新型的“量子比特”,这是最小的量子信息。这个结果成为他们实验的最终成果。

"...分子空间是如此巨大,我们用现有的计算机还不能充分地探索它。如果我们有量子计算机,有可能解决复杂的问题,并有效地探索分子空间,影响将是巨大的,”倪说。

量子计算可能有一天会在不同的研究领域带来革命性的突破。它可以设计复杂的系统,其中包括人工智能。它还可以解决可能导致新药物发现的分子和化学反应。

计算机制造公司IBM预计此外,通过隔离可能影响投资的全球风险,量子计算将成为金融行业不可或缺的一部分。

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