Специалистам из Гарвардского университета удалось провести химическую реакцию в условиях рекордно низких температур — 500 нанокельвинов, то есть всего на 0,5 миллионной градуса выше абсолютного ноля.
Как сообщил журнал Science, благодаря этому исследователи под руководством профессора Ни Канкуань смогли запечатлеть то, чего люди ранее не видели, — момент разрыва старых и возникновения новых молекулярных связей.
До этого отследить данный процесс было невозможно, поскольку при обычных температурах он длится фемтосекунды — миллионные доли от миллиардной доли секунды. Даже самые продвинутые технологии не позволяют запечатлеть действие, которое развивается столь стремительно.
С помощью аппарата, создание которого началось пять лет назад, учёным удалось охладить соединение молекул калия и рубидия до таких температур, при которых реакция длится в миллионы раз дольше. Этого времени оказалось достаточно, чтобы исследовать фазу разрушения одних и возникновения других молекулярных связей.
С помощью данных технологий учёные теперь смогут более точно предсказывать, как будут протекать другие химические реакции, в том числе те, которые происходят на квантовом уровне.
Помимо этого, замедлив химическую реакцию, авторы проекта открыли новые горизонты для исследований. Теперь они могут воздействовать на вещества во время реакции и перед ней, чтобы влиять на конечный результат.
«Благодаря нашей установке мы получили достаточно длинное временное окно для исследования», — заявил один из авторов работы, докторант Ху Мингуан.
Исследователи также утверждают, что их работа найдёт практическое применение. С помощью ультрахолодной химии возможно создание абсолютно новых материалов, которые будут использоваться для элементной базы квантовых компьютеров.