สล็อตออนไลน์ ปฏิกิริยาเคมีมีความซับซ้อน แม้ว่าจะมีเพียงไม่กี่โมเลกุลที่เกี่ยวข้อง การกำหนดค่าขั้นสุดท้ายจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์จำนวนมาก – โดยหลักการแล้ว ตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่อิเล็กตรอนในแต่ละอะตอมสามารถครอบครองได้ในขณะที่ปฏิกิริยาเกิดขึ้น การคำนวณวิถีเหล่านี้อยู่เหนือพลังของคอมพิวเตอร์ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน แต่นักวิจัยที่นำโดยKang-Kuen Niจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นถึงทางเลือกอื่นแล้ว
โดยการทำให้โมเลกุลโพแทสเซียม
และรูบิเดียมเย็นลงเหลือเศษขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ พวกมันลดจำนวนผลลัพธ์ของปฏิกิริยาที่เป็นไปได้เหลือเพียง 57 จากนั้นพวกเขาก็สำรวจผลลัพธ์ทั้งหมดเหล่านี้จนถึงระดับของสถานะควอนตัมแต่ละสถานะ ปูทางสำหรับ เข้าใจเคมีได้ดีขึ้น
เมื่อโมเลกุลถูกทำให้เย็นลงใกล้กับ 0 K พวกมันจะเข้าสู่สถานะพื้นดินเชิงควอนตัมเชิงควอนตัมสัมบูรณ์ ด้วยระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ การสั่นสะเทือนและการหมุนที่ต่ำที่สุด นอกจากนี้ พลังงานจลน์ของพวกมันซึ่งควบคุมการเคลื่อนที่ของพวกมันในอวกาศนั้นมีขนาดเล็กลงจนหมดสิ้น ดังนั้นโมเลกุลที่เย็นจัดจึงเป็นเตียงทดสอบในอุดมคติสำหรับการตรวจสอบแบบจำลองปฏิกิริยาควอนตัมไดนามิก
ปฏิกิริยา KRb ที่เย็นจัดในการศึกษาของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในNatureนั้น Ni และเพื่อนร่วมงานของเธอมุ่งเน้นไปที่ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลโพแทสเซียมรูบิเดียมเย็นจัด (KRb) แลกเปลี่ยนอะตอมเพื่อสร้าง K 2และRb 2 ปฏิกิริยานี้ปล่อยพลังงานออกมา (เป็นพลังงานภายนอก) แต่พลังงานที่ปล่อยออกมาไม่เพียงพอที่จะกระตุ้นการเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือนในโมเลกุลของผลิตภัณฑ์ ซึ่งหมายความว่าพลังงานทั้งหมดจะต้องเข้าสู่การเคลื่อนที่แบบหมุนและแบบแปลนแทน (พลังงานหดตัว)
ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ แบบจำลองทางสถิติ
ควอนตัมซึ่งรวมถึงการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมเชิงมุมคาดการณ์ว่าจำนวนคู่สถานะควอนตัมร่วมที่เป็นไปได้ในโมเลกุลของผลิตภัณฑ์นั้นค่อนข้างเล็กที่ 57 อย่างไรก็ตาม การวัดสถานะเหล่านี้ยังคงไม่ใช่เรื่องง่ายและต้องใช้ เทคนิคพิเศษ.
นักวิจัยตรวจพบสถานะการหมุนของโมเลกุล K 2และ Rb 2โดยการแตกตัวเป็นไอออนด้วยชีพจรเลเซอร์ กระบวนการไอออไนเซชันเป็นแบบเฉพาะเจาะจง ซึ่งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อความถี่เลเซอร์ตรงกับช่องว่างในระดับพลังงานของโมเลกุล ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละสถานะการหมุน จากนั้นโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออนจะบินผ่านชุดของอิเล็กโทรดแบบวงกลม (ทั้งหมดรวมอยู่ในห้องปฏิกิริยา) จากนั้นสนามไฟฟ้าจะขับเคลื่อนพวกมันไปยังเครื่องตรวจจับที่ไวต่อตำแหน่ง เมื่อนักวิจัยทำแผนที่ความถี่ที่สถานะการหมุนหนึ่งๆ เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา พวกเขาเปลี่ยนความถี่เลเซอร์ให้ตรงกับระดับพลังงานของสถานะการหมุนรอบถัดไป และทำซ้ำกระบวนการจนกว่าการสำรวจจะเสร็จสิ้น
Ni และเพื่อนร่วมงานยังต้องตรวจสอบว่าโมเลกุลที่ตรวจพบนั้นถูกผลิตขึ้นในเหตุการณ์ปฏิกิริยาเดียวกันหรือไม่ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงใช้หลักการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น เมื่อโมเลกุล KRb สองตัวที่มีโมเมนตาใกล้เคียงกันชนกัน โมเลกุล K 2และ Rb 2 ที่เป็นผลลัพธ์ จะบินออกจากกันด้วยโมเมนตาที่เท่ากันแต่ตรงกันข้าม ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของผลิตภัณฑ์มาถึงเครื่องตรวจจับที่ตำแหน่งต่างๆ แต่การมาถึงของพวกมันอาจมีความสัมพันธ์กัน ความสัมพันธ์นี้ทำให้นักวิจัยสามารถแยกแยะผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจากโมเลกุลที่เกิดในกระบวนการอื่นได้
แบบจำลองควอนตัมไดนามิกในชุดการทดลอง (ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการจากระยะไกลเพื่อให้เป็นไปตามข้อจำกัดของโควิด) ทีมฮาร์วาร์ดได้วัดความน่าจะเป็นของการกระเจิงสำหรับผลิตภัณฑ์คู่สถานะหมุนเวียนที่อนุญาตทั้งหมด 57 รายการ พวกเขาพบว่าในขณะที่ 50 ความน่าจะเป็นเหล่านี้ตรงกับการคาดการณ์ทางทฤษฎี แต่อีกเจ็ดข้อที่เหลือไม่ทำ
ในหนึ่งในผลลัพธ์ที่ไม่ตรงกันเหล่านี้
ปฏิกิริยาเกิดขึ้นใกล้กับธรณีประตูของพลังงาน exoergic ซึ่งพลังงานส่วนใหญ่จะจับคู่กับการเคลื่อนที่แบบหมุนเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้พลังงานหดตัวน้อยมากสำหรับผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่จะแยกตัวออกจากกันและตรวจจับได้ หมายความว่าการขาดข้อตกลงทางทฤษฎีอาจเป็นสิ่งประดิษฐ์ของระบบการวัดของทีม อย่างไรก็ตาม ความเบี่ยงเบนอื่นๆ ไม่มีคำอธิบายที่ตรงไปตรงมา และขัดแย้งกับการคาดคะเนว่าสถานะผลิตภัณฑ์ทั้งหมดควรมีความน่าจะเป็นที่เท่ากันในการก่อตัว
นักฟิสิกส์ปรับอัตราปฏิกิริยาเคมีสำหรับโมเลกุลที่เย็นจัด”สำหรับนักเคมีกายภาพหลายคน มันเป็นความฝันระยะยาวที่จะสามารถติดตามปฏิกิริยาเคมีตั้งแต่ต้นจนจบที่ระดับควอนตัมที่แก้ไขได้” Ni กล่าว “ในงานนี้ เราประสบความสำเร็จ” Ni ตั้งข้อสังเกตว่าความเบี่ยงเบนที่พวกเขาสังเกตเห็น “อาจไม่เป็นที่เข้าใจอีก 10-20 ปี จนกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะแก้ปัญหาการคำนวณไดนามิกของปฏิกิริยาควอนตัม” อย่างไรก็ตาม เธอสรุปว่า “มีข้อมูลสำหรับการเปรียบเทียบทฤษฎีในอนาคตเมื่อข้อมูลนั้นพร้อมใช้งาน”
“ความสำเร็จที่สำคัญ”
Balakrishnan Naduvalathนักเคมีกายภาพแห่งมหาวิทยาลัยเนวาดาในลาสเวกัส สหรัฐอเมริกา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่าการทำแผนที่สถานะควอนตัมของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอย่างแม่นยำนั้นเป็น “ความสำเร็จที่สำคัญที่ไม่มีกลุ่มวิจัยอื่นใดที่ประสบความสำเร็จในด้านชีวโมเลกุล ปฏิกิริยาเคมีในสภาวะเย็นจัด” เขาเสริมว่าการทดลองนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับเคมีและในขณะเดียวกันก็ท้าทายทฤษฎี ความพร้อมใช้งานของผลการทดลองแน่นอนจะกระตุ้นให้นักทฤษฎีพัฒนาวิธีการใหม่ (และเปรียบเทียบพวกเขา) เพื่อศึกษาปฏิกิริยาสี่อะตอมในกลุ่มนี้อาจเป็นประโยชน์ในด้านอื่น ๆ ของเคมี “
ในขั้นตอนต่อไป สมาชิกของทีมฮาร์วาร์ดวางแผนที่จะนำระบบของตนไปใช้กับปฏิกิริยาโมเลกุลต่ออะตอม ซึ่งมีความซับซ้อนน้อยกว่า และการคาดการณ์ตามทฤษฎีที่มีอยู่นั้นแม่นยำกว่า พวกเขายังหวังว่าจะใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาดังกล่าวเพื่อสร้างทรัพยากรพัวพันควอนตัม
เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ได้รับการพิสูจน์ก่อนหน้านี้ว่าเป็นเครื่องตรวจจับรังสีไอออไนซ์ที่เชื่อถือได้ แต่ทีมจากหลายสถาบันซึ่งนำโดยเบียทริซ ฟราโบนี แห่งมหาวิทยาลัยโบโลญญาเชื่อว่านี่เป็นการศึกษาครั้งแรกเพื่อประเมินการตอบสนองของเครื่องตรวจจับต่อลำโปรตอน สล็อตออนไลน์
