央視報導:我國科學家揭示水的全量子效應

2021-01-20 量子泉



「水的結構是什麼」是《Science》雜誌在創刊125周年的特刊中提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。水的結構之所以如此複雜,其中一個很重要的原因就是源於水分子之間的氫鍵相互作用。人們通常認為氫鍵的本質為經典的靜電相互作用,然而由於氫原子核質量很小,其量子特性(量子隧穿和量子漲落)往往不可忽視,因此氫鍵同時也包含一定的量子成分。氫核的量子效應對氫鍵相互作用到底有多大影響?或者說氫鍵的量子成分究竟有多大?這個問題對於理解水/冰的微觀結構和反常物性至關重要。但是,氫核的量子化研究無論對於實驗還是理論都非常具有挑戰性。

左圖為利用掃描隧道顯微鏡測量水的量子效應的示意圖。右圖為單個水分子的非彈性電子隧穿譜,從中可分辨水分子的拉伸、彎曲和轉動等振動模式,這些振動可以作為靈敏的探針來探測氫核的量子運動對氫鍵的影響。

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    左圖為利用掃描隧道顯微鏡測量水的量子效應的示意圖。右圖為單個水分子的非彈性電子隧穿譜,從中可分辨水分子的拉伸、彎曲和轉動等振動模式,這些振動可以作為靈敏的探針來探測氫核的量子運動對氫鍵的影響。圖片設計:梁明誠 記者日前從中國科學院獲悉,由中科院院士、北京大學教授王恩哥和北京大學教授江穎領導的課題組在國際上首次揭示了水的全量子效應,從全新的角度詮釋了水的奧秘。相關研究成果4月15日刊發在《科學》雜誌上。
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    本報訊 記者佘惠敏報導:中國科學院院士、北京大學教授王恩哥和北京大學江穎教授領導的課題組在國際上首次揭示了水的全量子效應,從全新的角度詮釋了水的奧秘。相關研究成果於4月15日刊發在國際頂級學術期刊《科學》上。 「水的結構是什麼?」這是《科學》雜誌在創刊125周年的特刊中提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。
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    新華社北京4月15日電(記者吳晶晶)「水的結構是什麼?」這是國際頂級學術期刊《科學》雜誌在創刊125周年特刊中提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。記者從中科院獲悉,中國科學院院士、北京大學教授王恩哥和北京大學教授江穎領導的課題組在國際上首次揭示了水的核量子效應,從全新的角度詮釋了水的奧秘。相關研究成果15日刊發在《科學》上。
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    在量子科技領域取得一大批原創性成果我國科學家在量子科技若干領域處於國際引領位置,特別是基礎研究領域,近年來取得了一批重大成果。謝心澄院士介紹他的團隊研究「拓撲半金屬中的三維量子霍爾效應」:「我們研究了外爾半金屬中的三維量子霍爾效應,並闡明了邊緣態的完整圖像。
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