中国学者展望分子碰撞中的量子干涉现象研究

11月19日,中国科学技术大学王兴安教授和中国科学院大连化学物理研究所、南方科技大学杨学明院士应邀在《科学》杂志发表题为“分子双狭缝实验”的评述文章,深入探讨并展望了分子碰撞中的立体动力学与量子干涉现象研究。 1801年,英国物理学家托马斯·杨以著名的杨氏双狭缝实验证实了光具有波动特性,这一实验是科学上的一个重要里程碑。1927年,美国物理学家戴维森、革末通过电子束在金属镍表面的散射行为观测到了电子的波动性。这些实验同20世纪初的一系列重要实验共同支撑了“波粒二象性”这一微观描述,推动了现代量子力学的发展。对分子碰撞中量子效应的精确测量和描述,是理解原子分子量子动力学的关键。随着激光、分子束等实验技术的快速发展,科学家们已经可以对碰撞分子的量子态和空间取向进行精细调控。 该文章详细介绍了同期《科学》杂志发表的关于分子非弹性碰撞传能过程的立体动力学及量子干涉现象的研究。美国科学家成功实现了对氘气分子的高效振动态激发,并选择......阅读全文

RNA干涉实验——体外转录合成siRNA分子实验

实验方法原理采用噬菌体 RNA 聚合酶(T7、T3 或 SP6 RNA 聚合酶)可以很方便地在体外合成 siRNA 分子的正义与反义 RNA 链,然后再通过退火形成双链的 siRNA 分子。体外转录合成 siRNA 分子与化学合成双链 RNA 分子相比,其成本相对要低得多,而且有研究报道前者对靶基因

上海微系统所成功研制3D纳米超导量子干涉器件

  在中国科学院战略性先导B类专项等国家重大项目的支持下,中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院超导电子学卓越创新中心在纳米超导量子干涉器件(nanoSQUID)研究中取得新进展。超导实验室主任、研究员王镇,副研究员陈垒等人发明并研制了一种全新的3D nanoSQUID器件,相关成果于11

量子系统模拟分子再创纪录

  最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破:IBM公司科学家利用其研发的全新算法,成功在7量子位系统中模拟出氢化铍(BeH2)分子,是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子,打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。  当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子

量子算力加速小分子药物研发

近期,蚌埠医科大学与本源量子计算科技(合肥)股份有限公司达成战略合作,双方将联合研发国内首个量子分子对接应用,依托我国第三代自主超导量子计算机,以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。  小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置,并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。蚌埠医科大

单分子量子输运研究取得进展

  在纳米与亚纳米尺度电子器件中,电极与导电沟道之间的接触界面通常决定器件性能的上限。对于单分子结这类极限尺寸器件,金属—分子—金属界面属于典型的异质界面,电极与分子之间的能级与轨道失配会引发电子背散射,使器件电导远低于量子电导极限G0=2e2/h。因此,如何抑制界面散射并实现接近理论极限的量子输运

研究发现化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象

中国科学技术大学王兴安教授课题组与中国科学院大连化学物理研究所孙志刚研究员和杨学明院士课题组合作,发现了基元化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象,揭示了电子自旋-轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。这一研究成果于2021年2月26日发表在《科学》(Science)杂志上。 自1925年乌伦贝

中国科大利用干涉条纹实验实现对量子相干性的直接测度

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子相干性的实验研究中取得新进展,该实验室李传锋、唐建顺等人利用干涉条纹实验实现了对量子相干性这一最基本量子资源的直接测度,为量子相干的深入研究和进一步应用于量子信息过程打下重要基础。该研究成果1月12日发表在国际期刊《物

中国科大实现迄今最高可见度的表面等离子激元量子干涉

  中国科学技术大学郭光灿院士领导的量子信息实验室任希锋研究组近日在量子集成芯片上实现了单个表面等离子激元的量子干涉,其干涉可见度达到95.7%,这是迄今公开报道的国际最高水平,该成果以长文(Article)形式于7月14日发表在 Phys. Rev. Applied 上。  集成光学芯片近年来越来

新型非线性干涉仪将在量子光谱学、成像等领域发光发热

  研究者首次在五晶体的级联中证明了基于晶体超晶格的非线性光学干涉仪。量子干涉引发的灵敏度增强使其成为传感、成像和光谱学的有前途的工具。  在几百万分子和原子中探测到低至几十个的低浓度粒子是一项令人着迷的研究目标。基于红外的光学传感器能检测到分子内部运动的微小变化,这些变化构成了传感和识别化学成分的

量子点单分子成像助力CRISPR机制研究

量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观

干涉显微镜的干涉原理

干涉显微镜是利用光波的干涉原理精确测量试样表面高度微小差别的计量仪器。按其原理可以分为多束干涉显微镜和双光束干涉显微镜两类。这里仅就基于双光束干涉的显微镜进行论述。干涉显微镜是根据光波干涉原理设计制造出来的。图1中(a)为其光学系统示意图。由光源1发出的光线经聚光镜2、滤色片3、光阑4及透镜5后成平

干涉显微镜的干涉原理

干涉显微镜是利用光波的干涉原理精确测量试样表面高度微小差别的计量仪器。按其原理可以分为多束干涉显微镜和双光束干涉显微镜两类。这里仅就基于双光束干涉的显微镜进行论述。干涉显微镜是根据光波干涉原理设计制造出来的。图1中(a)为其光学系统示意图。由光源1发出的光线经聚光镜2、滤色片3、光阑4及透镜5后成平

干涉显微镜的干涉原理

干涉显微镜是利用光波的干涉原理精确测量试样表面高度微小差别的计量仪器。按其原理可以分为多束干涉显微镜和双光束干涉显微镜两类。这里仅就基于双光束干涉的显微镜进行论述。干涉显微镜是根据光波干涉原理设计制造出来的。图1中(a)为其光学系统示意图。由光源1发出的光线经聚光镜2、滤色片3、光阑4及透镜5后成平

马赫曾德干涉仪干涉原理简介

  马赫—曾德干涉仪由于不带有纤端反射镜,需要增加一个3dB分路器,如下图。光源发出的相干光经3dB分路器分为光强1:1的两束光分别进入信号臂光纤和参考臂光纤,两束光经第二个3dB分路器汇合相干形成干涉条纹。M—Z干涉仪的优点是不带纤端反射镜,克服了迈克耳逊干涉仪回波干扰的缺点,因而在光纤传感技术领

中国科大观测到不同核间距下的分子杨氏干涉效应

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和物理学院陈向军教授研究组最近利用自主研制的高分辨(e, 2e)谱仪首次实现了振动分辨的电子碰撞电离三重微分截面的实验测量,并获得了H2分子振动分辨的电子动量分布。通过振动态的选择实现了分子核间距的选择,观测到了不同核间距下的分子杨氏干涉效应。研究

RNA干涉实验——采用RNA聚合酶Ⅲ启动子表达siRNA分子

实验方法原理因为哺乳动物细胞不具备低等真核生物细胞所具有的扩增 RNAi 信号的机制,因此人工合成或体外转录的 siRNA 分子在细胞内的作用是瞬时性的,不适合用于进行靶基因的表达受到抑制后细胞表型的长期变化观察,也不适于进行文库的筛选。此外,体外制备 siRNA 分子的成本比较高,而且 siRNA

“魔法波长光镊”实现分子长时量子纠缠

英国杜伦大学研究人员首次利用精确控制的光学陷阱,即“魔法波长光镊”,创造了一个高度稳定的环境,成功实现了分子间的长时间量子纠缠,为研究量子计算、传感和基础物理学开辟了新途径。这一突破是量子科学领域一系列进展中的最新成果,标志着在利用分子开发复杂量子技术方面的重大进步。量子纠缠示意图。图片来源:NAS

量子化学和分子光谱的关系

  分子光谱可以通过量子化学计算。  量子化学:quantum chemistry,是理论化学的一个分支学科,是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系;分子与分子之间的相互作用;分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马

RNA干涉实验

实验方法原理 当确定了靶基因上的 siRNA 分子作用位点以后,根据靶位点的序列可以很方便地推导得到相应的 siRNA 分子的正义与反义 RNA 链序列。它们包含 19 bp 的互补双链区和两侧的不配对区(每侧为 2 个 U 成 2 个 T ),在合成时用 T 替代 U 可以降低成本并可以提

RNA干涉实验

RNA 干涉(RNA1) 是指在真核细胞中引入双链 RNA ( doubt-stranded RNA,dsRNA ) 分子从而导致具有序列同源性的基因产生特异件基内沉默(gene silencing ) 的现象。本实验来源「RNA 实验指导手册」主编:郑晓飞。实验方法原理当确定了靶基因上的 siRN

RNA干涉实验

化学合成siRNA分子实验 体外转录合成siRNA分子实验 采用RNA聚合酶Ⅲ启动子表达siRNA分子 采用RNaseⅢ制备siRNA分子实验             实验方法

关于马赫曾德干涉仪干涉原理简述

  托马斯·杨用红光照射双孔,观察通过双孔后的光在屏幕上形成的光带。他遮住一个针孔时,屏上只有一个红的光强均匀的光点;当两个孔均不遮掩时,屏上两个光点重合区出现了红黑交替的光带,红带相当明亮,其宽度相等,同时,各黑带的宽度也相等,并且等于红带的宽度。  根据各种实验比较,组成极端红光的波长,在空气中

大尺寸物体的波动行为

自从物理学者演示出光子与电子具有波动性质之后,对于中子、质子也完成了很多类似实验。在这些实验里,比较著名的是于1929年奥托·施特恩团队完成的氢、氦粒子束衍射实验,这实验精彩地演示出原子和分子的波动性质。近期,关于原子、分子的类似实验显示出,更大尺寸、更复杂的粒子也具有波动性质,这在本段落会有详细说

侯建国院士领衔探索单分子尺度的量子调控

   目前,全球信息技术正跨入以量子效应为特征的“后摩尔”时代。单分子尺度体系具有丰富的功能结构和独特的量子性质,将成为量子计算和信息技术物质载体的最佳选择之一。  十余年来,中科院院士、中国科学技术大学教授侯建国领衔的“单分子尺度的量子调控研究集体”对单分子尺度体系进行不断的探索,取得了

中国科大在超冷分子量子调控领域取得进展

  中国科学技术大学潘建伟、赵博等在超冷分子量子调控研究中取得新进展。在该研究中,他们在制备振动转动基态的分子过程中,观测到共振受激拉曼绝热通道和失谐受激拉曼绝热通道之间的干涉,向基于超冷原子分子的量子模拟迈进了重要一步。近日,这一研究成果以编辑推荐的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。  超

光干涉型甲烷测定器应用光干涉原理

1、产品特点及用途        光干涉型甲烷测定器应用光干涉原理,可迅速准确地测定环境空气中的甲烷、二氧化碳等气体的含量,该仪器防爆型式为矿用本质安全型,可在易燃易爆的矿井及其它工业部门使用,是保证煤矿安全生产的重要仪器。2、工作原理        由光源发出的散射光经聚光镜聚焦的光束到达平面镜,

白光干涉仪干涉环不圆正故障分析

  干涉环不圆正  原 因:  (1)分光板膜层面反向。  (2)两组出射光瞳错位。  (3)分光板、补偿板、移动镜及参考镜有压应力。  检修方法:分光板膜层应是入射光的第二面,如装在第一面,则调出的等倾干圆涉环是直的椭圆形干涉环,可旋松分光板的三只宽头螺钉,取出分光 板,反过180°重新装入金属框

潘建伟团队:相距1.5亿公里两个独立光源间实现量子干涉

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和浙江大学王大伟、美国普林斯顿大学Marlan Scully、德国维尔兹堡大学Sven Hofling、美国路易斯安那州立大学Jonathan Dowling、上海纽约大学Tim Byrnes合作,在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠

在超冷原子分子混合气实现三原子分子的量子相干合成

中国科学技术大学潘建伟、赵博等与中国科学院化学研究所白春礼小组合作,在超冷原子双原子分子混合气中首次实现三原子分子的相干合成。该研究中,科研人员在钾原子和钠钾基态分子的Feshbach共振附近利用射频场将原子和双原子分子相干地合成了超冷三原子分子,向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学的研究迈出