Группа исследователей из Департамента химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала революционный метод наблюдения за движением электронов в молекулах на сверхмалых временных масштабах, открывая новые горизонты в области квантовой физики.

Традиционно наблюдение за электронами представляло серьезную проблему из-за их чрезвычайно быстрого движения вокруг атомных ядер. Полный цикл такого движения занимает всего несколько сотен аттосекунд, что делало точную фиксацию этого процесса практически невозможной существующими методами.
Новая технология, названная сверхбыстрой вихревой электронной дифракцией, использует специализированный спиральный электронный луч. Это позволяет отслеживать движение электронов одновременно в пространстве и времени с беспрецедентной точностью.
Особая ценность метода заключается в его способности изолировать когерентную динамику электронов. Это свойство делает технологию особенно эффективной для изучения квантовых процессов и анализа переноса энергии в различных материалах.
Хаовэй Ву и его коллеги продемонстрировали, что новый метод обладает исключительной чувствительностью к электронной когерентности, что открывает широкие возможности для исследования сверхбыстрых квантовых явлений в молекулах.
«Исключительная чувствительность этой техники к электронным когерентностям открывает новые возможности для визуализации сверхбыстрых квантовых явлений в молекулах, приближая нас к конечной цели управления химическими реакциями на фундаментальном уровне», – отмечает Хайван Йонг, один из ключевых исследователей проекта.
Результаты исследования, опубликованные в престижном журнале Physical Review Letters, демонстрируют потенциал метода для революционных изменений в понимании и контроле химических реакций на квантовом уровне.

Изображение носит иллюстративный характер
Традиционно наблюдение за электронами представляло серьезную проблему из-за их чрезвычайно быстрого движения вокруг атомных ядер. Полный цикл такого движения занимает всего несколько сотен аттосекунд, что делало точную фиксацию этого процесса практически невозможной существующими методами.
Новая технология, названная сверхбыстрой вихревой электронной дифракцией, использует специализированный спиральный электронный луч. Это позволяет отслеживать движение электронов одновременно в пространстве и времени с беспрецедентной точностью.
Особая ценность метода заключается в его способности изолировать когерентную динамику электронов. Это свойство делает технологию особенно эффективной для изучения квантовых процессов и анализа переноса энергии в различных материалах.
Хаовэй Ву и его коллеги продемонстрировали, что новый метод обладает исключительной чувствительностью к электронной когерентности, что открывает широкие возможности для исследования сверхбыстрых квантовых явлений в молекулах.
«Исключительная чувствительность этой техники к электронным когерентностям открывает новые возможности для визуализации сверхбыстрых квантовых явлений в молекулах, приближая нас к конечной цели управления химическими реакциями на фундаментальном уровне», – отмечает Хайван Йонг, один из ключевых исследователей проекта.
Результаты исследования, опубликованные в престижном журнале Physical Review Letters, демонстрируют потенциал метода для революционных изменений в понимании и контроле химических реакций на квантовом уровне.