Ученые только что получили изображение скрытой квантовой формы молекулы

Исследователи нашли способ создать полное трехмерное изображение волновой функции молекулы — одного из самых фундаментальных и труднодоступных объектов квантовой механики. Команда Университета Гёттингена, объединив передовые фотоэлектронные измерения с новыми алгоритмами, восстановила молекулярную орбиталь органической молекулы нанометрового размера с исключительной детализацией.

Волновая функция описывает квантовое состояние системы и определяет вероятность нахождения частиц в пространстве, однако до сих пор ее полная визуализация оставалась сложной задачей. Предложенный метод основан на комбинации измерений фотоэлектронов и специально разработанных алгоритмов реконструкции. Полученное разрешение позволило различить особенности, размер которых меньше расстояния между соседними атомами углерода в молекуле, что свидетельствует о высокой точности подхода.

Возможность получать детальные 3D-изображения волновых функций открывает новые перспективы для изучения квантовой природы вещества. Это может ускорить прогресс в химии, материаловедении и разработке квантовых технологий, позволяя точнее предсказывать свойства молекул и создавать новые материалы. В дальнейшем метод, вероятно, будет распространен на более сложные молекулярные системы.