Um par de pesquisadores, um da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul, o outro do Instituto de Ciências Atômicas e Moleculares, desenvolveu um meio de usar propriedades de vibração quântica entre moléculas para acelerar reações entre compostos. Em seu artigo publicado na revista Nature Chemistry , Huilin Pan e Kopin Liu descrevem como eles usaram vibrações em certos tipos de moléculas de metano para acelerar uma reação durante a mistura com cloro usando "controle de fase quântica".
Pesquisas anteriores mostraram que as vibrações nas moléculas podem controlar como elas reagem quando misturadas umas com as outras. Nesse novo esforço, os pesquisadores encontraram uma maneira de estender esse princípio usando algumas das propriedades das vibrações no nível quântico – especificamente, vibrações acopladas a Fermi. Seu objetivo era aprender mais sobre como a fase de uma função de onda afetaria a reatividade entre as moléculas quando as vibrações acopladas ao Fermi estavam envolvidas. Eles são descritos como a ressonância que ocorre quando há um deslocamento de intensidades e energias durante a absorção de bandas em um espectro Raman. Eles surgem devido à mistura de funções de onda.

Os pesquisadores sabiam que, para atingir seu objetivo, eles teriam que superar o problema das informações de fase serem embaralhadas devido às fortes interações. Isso os levou a usar imagens de mapas de velocidade com recursos de fatiamento de tempo. Eles usaram um laser para excitar moléculas de metano deuterado em uma câmara de vácuo e enviaram os resultados para outra câmara cheia de átomos de cloro. À medida que as moléculas colidiram, o cloreto de hidrogênio se formou junto com os radicais metil deuterados. Os dispositivos de medição acoplados às câmaras eram fortes o suficiente para medir os estados vibracionais das moléculas, o que permitiu aos pesquisadores observar os efeitos de fase. Eles descobriram que o grau de reatividade nas moléculas acopladas a Fermi triplicou em comparação com aquelas sem tal acoplamento.

Os pesquisadores observam que o grau de velocidade de reação foi maior do que a teoria sugerida porque não levou em consideração a fase quântica da função de onda. Eles sugerem que seu trabalho expande a ideia de usar o controle vibracional de reações no domínio da mecânica quântica. + Explorar mais

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