新研究在CSR中测量了电子和离子碰撞时的量子跃迁速率

技术研究 量科网 2022-05-10 09:39

在寒冷空间中,一个不受限制的孤立分子会通过减慢其旋转而冷却下来,它会在量子跃迁中自发地失去其旋转能量,通常在几秒钟内只有一次。这个过程可以通过与周围粒子的碰撞来加速、减慢甚至逆转。

新研究在低温设备中测量了电子和离子碰撞时的量子跃迁速率

在超冷存储环CSR进行的一项实验中,MPI核物理研究所的研究人员在大约26开尔文的受控条件下,通过将孤立的带电分子与电子接触,并测量了由分子和电子间的相遇而导致的量子跃迁速率。这样,他们就可以使这个速率(目前只能通过复杂的计算得出)足够高,并最终可以在实验中定量确定。

研究人员利用激光光谱探测了亚甲基离子(CH+)在长达10分钟的存储过程中量子能级的占据情况。由于自发量子跃迁会产生电磁辐射,它们也与分子的黑体激发有关。因此,电子会与无处不在的辐射相互作用竞争,以确定冷分子中旋转量子能级的占据。

因此,由电子诱导的量子能级变化率对于分析射电望远镜探测到的空间分子微弱信号或预测稀冷等离子体中与能级相关的化学反应性来说是至关重要的。他们的这项研究发表在近期的《物理评论快报》上。(编译:Qtech)