【#加州大学# 团队利用光学空腔，增强物质与光的相互作用，实现极化激元的能量传输速率比正常分子高出30%】

来自江苏盐城的陈藤藤，本科毕业于中科大少年班，也是第一届“严济慈#物理学# 英才班”的学生，期间师从于杜江峰院士。随后，其博士毕业于美国#布朗大学# ，目前在加州大学圣地亚哥分校做博士后。

前不久，他担任一作的 Science 论文正式发表。研究中，他和所在团队探索了分子异构化的反应过程，期间涉及到化合物五羰基铁的贝里假旋转，所产生的两个振动能级的能量传输。

贝里假旋转（Berry pseudorotation），由美国科学家理查德·斯蒂芬·贝瑞（Richard Stephen Berry）首先提出，指的是分子中两个轴向的配体，与两个水平方向的配体发生交换，从而让分子发生异构化的一种方式。

而在陈藤藤此次研究的分子异构化反应中，仅需跨越一个能量势垒，在室温下的溶液中即可发生反应，这在各类化学反应体系中具有一定代表性。

通过这样一个具有代表性的体系，他和同事发现极化激元的能量传输速率，比正常分子高出 30%。而且相比正常分子，极化激元的不同能量传输路径，会发生明显的变化。

研究中，他们首次证明分子的振动强耦合，可以改变分子的超快化学反应速率，并能加快或减缓不同的能量传输路径，这为解释分子振动强耦合改变化学反应的原理打开了新思路。

另一方面，其还首次研究了暗能级的#动力学# 性质。结果发现，绝大多数的暗能级动力学，和正常的溶液分子几乎一样。

这与陈藤藤及同事的理论预测保持了一致：即只是极化基元的动力学性质发生了变化，而这一发现也为增强分子的振动强耦合效应，指出了一条新的研究路径。

同时，该成果具备 4 项潜在应用价值：

第一，利用振动强耦合效应，只需将溶液放在两面高反射率镜子中间（即最简单的光学空腔），无需成本高昂的复杂催化剂或高温高压，即可改变化学反应的速率和产出。

第二，利用振动极化激元，能够实现分子内部的能量传输，从而为合成新型化合物开启新局面。

第三，利用振动极化激元，能在常温下构建量子系统，并有望用于量子计算、量子信息等领域。

第四，利用振动极化激元，可以达到常温下的单一量子系统，实现宏观量子效应，借此制备新的量子材料。

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