研究人员第一次在实验室观察到“量子超级化学”。
长期的理论但从未见过的，量子超级化学是一种现象，其中相同量子状态中的原子或分子在化学上比在不同的原子或分子更快地做出反应量子状态。量子状态是量子粒子的一组特征，例如自旋（角动量）或能级。
观察这个新的超收费化学，研究人员不仅要哄骗原子，而且还必须哄骗整个分子进入相同的量子状态。但是，当他们这样做时，他们看到化学反应集体发生而不是单独发生。涉及的原子越多，这意味着原子的密度越大，化学反应的速度就越快。
芝加哥大学物理学教授陈·钦（Cheng Chin）领导这项研究，他说：“我们看到的是与理论上的预测相关的。”陈述。 “这是20年来的科学目标，因此这是一个非常令人兴奋的时代。”
该小组在日记中报告了他们的发现自然物理学。他们观察到与形成分子配对的剖宫产原子中的量子超级化学。首先，他们将剖腹产冷却至绝对零，所有运动都停止了。在这种冷藏状态下，他们可以将每个剖宫产放到相同的量子状态下。然后，他们改变了周围的磁场以启动原子的化学键合。
这些原子反应更快地形成了两种原子剖宫产分子，而研究人员在正常的，非降低冷却的气体中进行了实验。所得的分子也具有相同的量子状态，至少在几毫秒内，原子和分子开始腐烂，不再同时振荡。
Chin说：“这项技术，您可以将这些分子引导到一个相同的状态。”
研究人员发现，尽管该反应的最终结果是两个原子分子，但实际上涉及三个原子，备用原子与两个键合原子相互作用，以促进反应的方式。
这对于在量子化学和量子计算中的应用可能很有用，因为相同量子状态的分子具有物理和化学特性。实验是超速化学领域的一部分，旨在通过利用在这些冷态中发生的量子相互作用来获得对化学反应的难以详细的控制。例如，超速颗粒可以用作量子位，或者可以用作量子计算中携带信息的量子位。
Chin说，该研究仅使用简单的分子，因此下一个目标是尝试使用更复杂的分子创建量子超级化学。
他说：“我们可以将我们的理解和对量子工程的知识推向更复杂的分子多远，是这个科学界的主要研究方向。”
