Ученые замедлили химическую реакцию в 100 млрд раз, применяя квантовый компьютер

Конические пересечения, известные заранее, обычно заканчиваются за фемтосекунды, что делает прямые наблюдения невозможными. Однако исследователи использовали заряженную частицу, пойманную в поле, чтобы проследить версию процесса, который длился относительно долго.

Конические пересечения описывают быструю передачу энергии между поверхностями потенциальной энергии внутри молекул. Их лучше всего описывать, используя язык и математику квантовой физики, включая перекрывающиеся поля и изменяющиеся волны поведения частиц.

С помощью квантового компьютера с захваченными ионами ученые смогли отобразить изменение состояния электрона на особенностях системы, где электрические поля осуществляли захват, а лазеры — манипулирование. Команда замедлила все процессы, чтобы можно было наблюдать за ними.

Исследование ученых станет полезным для множества областей, таких как фотосинтез и реакции в глазу. Он показывает, как новые идеи могут быть найдены благодаря совместной работе исследователей из разных областей науки.

Квантовые компьютеры открывают большие перспективы в моделировании всех видов реакций и взаимодействий. Лучшее понимание самых быстрых и самых маленьких событий означает, что у нас есть лучшее представление о том, как их использовать. Новое исследование будет чрезвычайно полезно во многих областях науки.

Источник: Nature Chemistry.