科学家发现的最牛逼的是什么（迄今为止最小）

科学家发现的最牛逼的是什么（迄今为止最小）研究人员宣称，此次的发现对未来的量子计算机或许有着重要意义，因为偶极分子NaCs能构成一种新型的量子比特——量子信息的最小单元，将产生更高效的设备。虽然结合产生的分子的寿命很短暂，但实验证明了化学反应过程是可以被精准控制的。Ni和她的同事首先将这两种原子冷却至非常低的温度，这时超越气体、液体和固体的新量子相就会出现。研究人员接着利用激光来捕捉原子，并在一个光偶极阱中将它们合并。当两个原子处于“激发态”（excited-state），产生分子的反应就会发生。Ni表示：“每个反应都是如此，原子和分子在微观层面上会单独结合。我们所做的不同之处是要对其进行更多的控制。利用光镊捕捉两种不同的原子，并发射激光脉冲使它们结合。整个过程发生在空气密度非常低的超高真空中。”○ 图片来源：Lee Liu

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化学反应通常随机的发生在两种反应物之间，化学家会将大量的原子在适当的条件下放到一起，剩下的事情就交给概率了。如果元素的结合是适合的匹配，那么这种“随机”的化学反应发生方法就没什么问题。但如果科学家想要在实验室中将某些特别的原子配对时，就需要更强大的创造力了！

○ Kang-Kuen Ni | 图片来源：Rose Lincoln/Harvard file photo

○ 图片来源：Lee Liu 和 Yu Liu

Ni和她的同事首先将这两种原子冷却至非常低的温度，这时超越气体、液体和固体的新量子相就会出现。研究人员接着利用激光来捕捉原子，并在一个光偶极阱中将它们合并。当两个原子处于“激发态”（excited-state），产生分子的反应就会发生。

Ni表示：“每个反应都是如此，原子和分子在微观层面上会单独结合。我们所做的不同之处是要对其进行更多的控制。利用光镊捕捉两种不同的原子，并发射激光脉冲使它们结合。整个过程发生在空气密度非常低的超高真空中。”

○ 图片来源：Lee Liu

虽然结合产生的分子的寿命很短暂，但实验证明了化学反应过程是可以被精准控制的。

研究人员宣称，此次的发现对未来的量子计算机或许有着重要意义，因为偶极分子NaCs能构成一种新型的量子比特——量子信息的最小单元，将产生更高效的设备。

Ni 说：“量子信息处理的方向是我们为之兴奋的原因之一。在日常生活中，我们需要分子能用于所有不同的应用。但是分子的空间非常巨大，目前的计算机还不足以使我们对其进行充分的探索。如果我们能拥有可以解决复杂问题且有效探索分子空间的量子计算机，那这一研究结果的影响将是深远的。”

下一步，Ni 和她的团队打算通过在“基态”（ground-state）而非激发态将它们结合，从而创造出更持久的分子反应。Ni 认为之后将会有越来越多的科学家尝试类似的实验，因为这次的成功已经充分体现了——虽然精确的控制一个化学反应的过程非常困难，但却是有可能实现的。既然已经有了在实验室中创造出偶极分子的成功案例，那么就也有可能创造出更大更复杂的分子。

这样的研究结果足以令所有化学家为之兴奋，因为在最基础的层面控制分子间的相互作用是物理科学长期以来的一个目标。

编译：二宗主

参考链接：

https://news.harvard.edu/gazette/story/2018/04/two-atoms-combined-in-dipolar-molecule-for-first-time/

https://www.sciencealert.com/dipole-molecule-created-using-laser-trapped-sodium-caesium-atoms

http://science.sciencemag.org/content/early/2018/04/11/science.aar7797