После 20 лет попыток теория стала реальностью: ученые впервые наблюдали новый тип химии

Исследователи впервые наблюдали в лаборатории квантовую суперхимию. То, что квантовая суперхимия существует предсказывали уже давно, но никогда еще этот тип химии не наблюдали в лабораторных условиях. Это явление, при котором атомы или молекулы в одном и том же квантовом состоянии химически реагируют быстрее, чем атомы или молекулы, которые находятся в разных квантовых состояниях.

Квантовым состоянием называется набор характеристик квантовой частицы, таких как спин (угловой момент) или уровень энергии. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Physics, ученым впервые удалось наблюдать квантовую суперхимию, пишет Space. Для того, чтобы увидеть данное явление, ученым пришлось заставить атомы и целые молекулы переходить в одно и то же квантовое состояние.

Но когда они это сделали, то выяснилось, что химические реакции происходят коллективно, а не по отдельности. И чем больше атомов было задействовано в реакциях, тем быстрее они происходили. По словам авторов исследования, в течение последних 20 лет ученые пытались увидеть квантовую суперхимию и наконец-то это впервые удалось.

Результаты показали, что это явление совпадает с тем, что предсказывали теории. Ученые наблюдали квантовую суперхимию в атомах цезия, которые объединялись в молекулы. Исследователи охладили газообразный цезий почти до абсолютного нуля, когда прекращается любое движение.

Затем они переводили атомы в одно и то же квантовое состояние. А после этого чтобы запустить химические связи между атомами, ученые изменили окружающее магнитное поле. В результате атомы вступали в реакцию намного быстрее с образованием двухатомных молекул именно при низкой температуре, чем в не охлажденном виде.