化学物理重大突破！中国首次在超冷原子分子混合气中实现三原子分子的量子相干合成( 二 ) 本文转自：澎湃新闻中国科学

中国科学技术大学的研究小组在2019年首次观测到超低温下原子和双原子分子的费希巴赫共振，相关成果发表于《科学》杂志。在费希巴赫共振附近，三原子分子束缚态的能量和散射态的能量趋于一致，同时散射态和束缚态之间的耦合被大幅度地共振增强。原子分子费希巴赫共振的成功观测为合成三原子分子提供了新的机遇。
但由于原子和分子的费希巴赫共振非常复杂，理论上难以理解，能否和如何利用费希巴赫共振来合成三原子分子依然是实验上的巨大挑战。实现新的制备路线
在此次研究中，中科大团队和中科院化学所合作，首次成功实现了利用射频场相干合成三原子分子。实验人员从接近绝对零度的超冷原子混合气出发，制备了处于单一超精细态的钠钾基态分子。在钾原子和钠钾分子的费希巴赫共振附近，通过射频场将原子分子的散射态和三原子分子的束缚态耦合在一起。

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从超冷原子和双原子分子混合气中利用射频场合成三原子分子的示意图，图片来自中科大
团队成功地在钠钾分子的射频损失谱上观测到了射频合成三原子分子的信号，并测量了费希巴赫共振附近三原子分子的束缚能。这一工作为量子模拟和超冷化学的研究开辟出一条新的道路。
超冷三原子分子是模拟量子力学下三体问题的理想研究平台。三体问题极其复杂，而在量子力学的约束下，该问题变得更加难以捉摸。如何理解和描述量子力学下的三体问题一直都是少体物理中的一个重要难题。此次研究成果将有助于模拟量子力学下的三体问题并展开研究。
【化学物理重大突破！中国首次在超冷原子分子混合气中实现三原子分子的量子相干合成】此外，超冷三原子分子可以实现超高精度的光谱测量，这为刻画复杂的三体相互作用势能面提供了重要基准。计算势能面需要高精度地求解多电子薛定谔方程，超冷三原子分子的势能面将为量子化学中的电子结构问题提供重要信息。