光谱和能量标度。图片来源：Nature Communications （2024）。DOI： 10.1038/s41467-024-46353-1
研究人员揭示了弱结合三原子分子的非凡行为，挑战了量子力学的传统理解。在最近发表在《自然通讯》上的一项研究中，来自以色列巴伊兰大学的一组科学家与美国的理论家合作，揭示了这些奇异分子对解离的神秘弹性。
这些分子被称为埃菲莫夫三聚体，结合非常弱，即使是微量的热能也会阻止它们的形成。从理论上讲，Efimov三聚体只存在于一定的参数空间内，需要组成原子之间非常强的相互作用。当这些相互作用变弱时，预计三聚体会解离成自由原子或双原子分子和游离原子。
在他们的研究中，研究人员创造了一个比绝对零度高百万分之一度（一微开尔文）的特殊环境来观察和研究这些奇异状态，这揭示了一个非凡的现象：Efimov三聚体表现出惊人的抗分裂性，即使沉浸在连续状态中。
“我们的研究揭示了量子力学的一个基本方面，展示了这些奇异分子的坚韧，尽管它们存在于最初预测的参数空间之外，”巴伊兰大学物理系的Lev Khaykovich教授解释说，他与科罗拉多大学博尔德分校，马里兰大学和NIST的同事一起领导了这项研究，大学帕克分校， 马里兰。
“这一发现挑战了现有的范式，并强调了好奇心驱动的研究对于扩大我们对量子力学定律的理解的重要性。”
研究人员采用实验室开发的独特实验方法，创建了三原子分子和双原子分子以及单个自由原子的量子力学叠加态。通过细致的观察和分析，他们在测量这些新颖分子结构的能级方面实现了无与伦比的精确度，并发现了 Efimov 三聚体意想不到的生存特性。
连续彻底的理论研究揭示了一种重塑的相互作用形式，它解释了实验观察结果，但在以前的所有研究中完全被忽视了。
这项研究发现的、尚未解释的最有趣的谜题之一是量子力学叠加态的寿命出乎意料地长。这种现象让全世界的科学家感到困惑，为探索开辟了新的途径，并重新定义了我们知识的边界。
海科维奇教授说：“这项工作体现了好奇心驱动研究的本质，引导我们进入意想不到的领域，并提出挑战我们对宇宙理解的深刻问题。” “通过合作和奉献，我们不断揭开原子和小分子的物理学之谜，为变革性的发现铺平道路。”
这项研究的结果让研究界兴奋不已，表明即使经过数十年的研究，量子力学仍然令人惊讶。随着科学家们开始进一步的研究，这段旅程有望发现关于物质本质及其相互作用的更迷人的见解。
更多信息：Yaakov Yudkin 等人，重塑三体相互作用和连续体中 Efimov 态的观察，自然通讯 (2024)。 DOI：10.1038/s41467-024-46353-1
期刊信息：Nature Communications
