奧地利首次通過實(shí)驗(yàn)觀察到量子隧穿效應(yīng)

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奧地利因斯布魯克大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)首次通過實(shí)驗(yàn)觀察到化學(xué)反應(yīng)中的量子隧穿效應(yīng)，這是迄今為止觀察到的涉及帶電粒子的最慢反應(yīng)。該研究成果發(fā)表于《自然》雜志。

科研團(tuán)隊(duì)以氫為實(shí)驗(yàn)對象，在實(shí)驗(yàn)過程中使用離子阱囚禁冷卻氘，再用氫氣填充離子阱。通常，在低于二者反應(yīng)能量閾值的條件下，帶負(fù)電的氘離子無法以常規(guī)方式與氫分子反應(yīng)，但由于量子力學(xué)隧穿效應(yīng)，氘負(fù)離子與氫分子在碰撞中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。科研人員在低溫22極離子阱中對反應(yīng)速率進(jìn)行了高靈敏度測量，結(jié)果表明氫分子與氘陰離子的量子隧穿反應(yīng)速率與理論計(jì)算值吻合。這項(xiàng)最新研究成果為更好地理解許多化學(xué)反應(yīng)奠定了基礎(chǔ)，科研人員可以此為基礎(chǔ)構(gòu)建更為簡潔的化學(xué)反應(yīng)理論模型，并在已被成功演示的反應(yīng)中進(jìn)行驗(yàn)證。

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