远离 s 波能量极限的冷反应中的量子抑制
量子物理
2026-02-02 v3 原子物理
化学物理
摘要
化学反应中的量子效应在超冷温度下最为显著，此时仅有少数分波参与。尽管理论上预期多分波间的干涉在较高温度下持续存在，但反应过程中此类量子效应的直接证据一直缺乏。在此，我们报道了多分波 regime 下量子干涉抑制化学反应的首次观测：单个 Rb 原子与其母离子 Rb 之间的共振电荷交换。利用单原子-离子对的量子逻辑探测以及对朗之万碰撞概率的校准原位测量，我们将热平均反应速率与经典及量子预测进行基准比对。我们发现，尽管该反应发生在毫开尔文温度区间（高于 波阈值三个数量级以上）、且有十余个分波参与，其反应速率仍被抑制至经典预期的十分之一以下。这些结果确立了量子干涉作为超冷极限之外化学反应性的关键机制，并为在 ab initio 方法仍不可行的原子-离子反应中探测相干量子效应提供了平台。
引用
@article{arxiv.2208.07725,
title = {Quantum suppression of cold reactions far from the s-wave energy limit},
author = {Or Katz and Meirav Pinkas and Nitzan Akerman and Ming Li and Roee Ozeri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.07725},
year = {2026}
}