据合肥日报讯 超低温度下基态分子与原子之间的散射共振现象，最近在实验上被人类首次发现。1月18日，中国科大发布重大成果，该校潘建伟、赵博等利用超冷原子分子量子模拟在化学物理研究中取得重大突破，他们通过对磁场的精确调控首次在实验上观测到超低温度下基态分子与原子之间的散射共振，向基于超冷原子分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。国际权威期刊《科学》刊发了这一重要成果。
当前，量子计算的短期目标是通过发展专用型量子计算机，即专用量子模拟机，能够在某些特定的问题上解决现有经典计算机无法解决的问题。例如，超冷原子分子量子模拟，利用高度可控的超冷量子系统来模拟复杂的难于计算的物理系统，可以对复杂系统进行细致和全方位的研究，从而在化学反应和新型材料设计中具有广泛的应用前景。
据悉，量子模拟最有前途的现实应用是真正解决经典数值计算方法无法有效求解的重要多体问题。例如，在化学物理领域，通过量子力学计算原子分子相互作用势能面以及模拟粒子在这一势能面下分子碰撞的动力学，就是这样一类重要科学问题。理论上，计算原子分子的势能面需要求解多电子体系的薛定谔方程来得到电子系统的基态能量。由于电子之间存在强关联，其基态能量无法精确求解。
通过构建针对特定问题的专用量子模拟系统，势能面的信息可以由实验测量原子分子的散射共振来获得。在实验中，潘建伟团队成功地在分子损失谱上观测到了超低温下钠钾基态分子和钾原子间的一系列散射共振峰。这些散射共振提供了对含有高达49个电子的钾-钠-钾三原子分子复杂体系势能面的超高精度测量，成功获取了势能面在短程部分的重要信息。
“当前超冷化学研究的主要困难在于势能面的短程部分的信息无法从以往的实验中获取。从这种意义上说，这一工作改变了超冷极性分子和超冷物理化学的游戏规则……”《科学》审稿人对此高度评价。（记者 李想）
