Ученые из Сиднейского университета использовали квантовый компьютер, чтобы замедлить и непосредственно наблюдать за ключевым процессом химической реакции, раскрывая детали, ранее невидимые, сообщает Scitechdaily.
Исследовательская группа наблюдала интерференционную картину одного атома, вызванную коническим пересечением — важной геометрической структурой в химии. В фотохимических реакциях, таких как фотосинтез, молекулы передают энергию со скоростью молнии, образуя области обмена — это и есть конические пересечения.
С 1950-х годов химики пытаются наблюдать такие геометрические процессы в химической динамике, однако наблюдение напрямую с помощью текущих технологий невозможно из-за сверхкоротких временных рамок.
В природе весь процесс завершается за фемтосекунды. Это миллиардная миллионной — или одна квадриллионная — секунды. Используя квантовый компьютер, ученые создали систему, которая позволила им замедлить химическую динамику с фемтосекунд до миллисекунд. Это дало возможность провести содержательные наблюдения и измерения.
Результат поможет лучше понять сверхбыструю динамику — то, как молекулы меняются в самых быстрых временных масштабах. Основные процессы внутри и между молекулами могут открыть новые перспективы в материаловедении, разработке лекарств или сборе солнечной энергии.
Это также может помочь улучшить другие процессы, которые основаны на взаимодействии молекул со светом, например, образование смога или повреждение озонового слоя.
Ранее мы писали об уникальной технике визуализации, которая позволила ученым впервые наблюдать и отображать две запутанные квантовые частицы света в реальном времени. Их визуальное представление напоминало «инь-ян».
Посмотрите, какими чудесами полон макромир:
