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科研重大突破!科學家解開氯化鋁分子極性之謎 開啟量子科技與天體物理新紀元

加州大學河濱分校的研究團隊近日在《物理評論A》發表重要研究成果,成功測量出氯化鋁(AlCl)分子的電偶極矩,破解了困擾學界數十年的謎題。這項由物理學副教授伯爾吉·亨默林和行星天體物理學教授史蒂芬·凱恩主導的研究,不僅填補了基礎科學的空白,更為量子技術與天體物理學帶來突破性進展。

研究團隊耗時七年打造精密實驗裝置,結合特製雷射系統、真空裝置與高精度光譜分析技術,終於取得氯化鋁分子1.68德拜的準確電偶極矩數值。這個結果取代了過去僅作為參考的1.5德拜估算值,為相關領域研究樹立新標杆。

亨默林教授強調:「分子極性就像一把鑰匙,能解開從化學鍵結到量子糾纏的諸多奧秘。」研究證實,精確掌握分子極性特徵,對開發超冷量子計算平臺至關重要。當分子間作用力能被精準調控,科學家就能更有效地建構量子位元系統。

這項發現同時改寫了天體物理學的研究方法。凱恩教授指出:「在漸近巨星分支(AGB)這類晚期恆星的大氣層中,氯化鋁分子就像化學指紋。」新資料將提升詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的光譜解析精度,協助科學家追溯恆星演化歷程中鋁與氯元素的分佈變化。

研究團隊下一步將轉向氟化鈥(HoF)分子的研究,這可能成為檢驗標準模型物理學邊界的新工具。亨默林教授表示:「這項研究提醒我們,即便對最基礎的分子,人類仍有許多未知。但現代科技正為我們開啟探索之門。」