两个单原子首次结合为偶极分子

2018-04-16 09:23:14 来源: 科技日报 作者: 刘霞

两个单原子首次结合为偶极分子
构成新型量子位 有望提高计算效率

科技日报北京4月15日电(记者刘霞)据哈佛大学官网12日报道,美国哈佛大学首次在实验室让两个单原子结合成所谓的偶极分子。偶极分子可构成一种新型量子位(量子信息的最小单位),因此,新研究有望使科学家进一步研制出更高效的元件,促进量子计算的发展。

当原子结合在一起发生化学反应时,会变成分子。分子是化学反应和生命本身的基石。以前,科学家在实验室中让原子簇结合在一起创建分子,然后测量反应,以进一步了解分子间如何相互作用,从而更好地控制化学反应以及设计量子新材料。

此次,哈佛大学化学与化学生物学助理教授倪康坤的研究团队用一个钠原子和一个铯原子简化了这个过程。他们通过激光捕获原子并将其冷却到极低温度,然后用另一束激光激发原子到“激发态”,诱发化学反应,生成分子。

倪康坤对科技日报记者解释说:“每个反应都是如此:原子和分子在微观层面单独结合。新实验的不同之处在于,我们首次用两个单原子合成单个分子,而且能以前所未有的精准方式对原子和分子以及结合方式进行控制。尽管反应时间很短,但实验证明化学反应可以在单个分子的层面上进行研究和控制。”

倪康坤说:“我们日常生活的方方面面都用到分子,但分子的种类如此丰富,用目前的计算机无法充分研究。如果我们拥有能解决复杂问题并有效探索分子空间的量子计算机,那么,分子乃至量子计算机的研究面貌都将焕然一新。”

倪康坤表示,计划下一步让原子更“接地气”——以非电激发状态结合在一起,制造时间更长的分子反应。如果一个偶极分子可在实验室中创建,那么更大更复杂的分子也可以。

该研究发表于最新一期的《科学》杂志。

加载更多>>
责任编辑: 夏青
专题 更多>>
国内 更多>>

让智能机器人解围世界性...

2018年世界机器人大会8月15日在北京盛大召开,“机器人公共安全行业应用”专题论坛是本届大会开幕式当天在大...

第十三届中国研究生电子...

8月20日,“兆易创新杯”第十三届中国研究生电子设计竞赛总决赛在南京工业大学大礼堂开幕。本届总决赛以“智...

水利部等联合举办2018年...

20日,水利部、教育部、共青团中央联合举办的2018年全国防汛抗旱知识大赛在京拉开序幕。

湖北黄冈百名农机手参加...

由农民日报社主办、中化农业总冠名的中化农业杯 第五届中国农机手大赛机手见面会日前在湖北黄冈市成功举办,...

全国加快推进粮食产业经...

8月19日至20日,国家粮食和物资储备局在黑龙江省哈尔滨市召开全国加快推进粮食产业经济发展第二次现场经验交...

科报集萃 更多>>

应急管理部视频调度防台...

19日晚,应急管理部再次召开防台风防汛应急救援视频调度会,与安徽、河南、山东、天津、辽宁、甘肃等10省(...

中关村思德智能健康养老...

8月16日-18日,中关村思德智能健康养老产业联盟跨界融合大会在安徽黄山轩辕国际大酒店隆重举办,本次会议由...

拥抱科学 光明未来——未...

8月16日,未来论坛和未来科学大奖2018媒体沟通会在京举行。未来论坛理事、北极光创投创始人兼董事总经理邓锋...