2月27日，科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）發(fā)布了2020年度中國科學(xué)十大進(jìn)展，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究成果“實驗觀測到化學(xué)反應(yīng)中的量子干涉現(xiàn)象”入選。
化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程伴隨著復(fù)雜的量子力學(xué)現(xiàn)象，但其通常難以被直接觀測到，因而化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)亦難以得到透徹的理解。大連化物所院士楊學(xué)明、院士張東輝、研究員孫志剛和研究員肖春雷團(tuán)隊提供了一個研究范例。他們研究發(fā)現(xiàn)，在H+HD H2+D反應(yīng)中，在碰撞能量為1.9~2.2電子伏的范圍內(nèi)，產(chǎn)物H2（v’=2，j’=3）的后向散射呈現(xiàn)顯著的振蕩（其中v’是振動量子數(shù)，j’是轉(zhuǎn)動量子數(shù)）。通過拓?fù)淅碚摲治觯麄儼l(fā)現(xiàn)該反應(yīng)存在兩條迥然不同的反應(yīng)路徑，振蕩是由這兩條路徑之間的量子力學(xué)干涉所產(chǎn)生的。該研究揭示了該反應(yīng)在較低能量處，量子幾何相位效應(yīng)仍然存在，并可以被觀測到。這非常類似于眾所周知的Aharonov-Bohm效應(yīng)，清晰地揭示了化學(xué)反應(yīng)的量子性。
“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選活動由科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）牽頭舉辦，至今已成功舉辦16屆，旨在宣傳我國重大基礎(chǔ)研究科學(xué)進(jìn)展，激勵廣大科技工作者的科學(xué)熱情和奉獻(xiàn)精神，開展基礎(chǔ)研究科學(xué)普及，促進(jìn)公眾理解、關(guān)心和支持基礎(chǔ)研究，在全社會營造良好的科學(xué)氛圍。“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選程序分為推薦、初選和終選3個環(huán)節(jié)。2020年度，《中國基礎(chǔ)科學(xué)》《科技導(dǎo)報》《中國科學(xué)院院刊》《中國科學(xué)基金》和《科學(xué)通報》等5家編輯部共推薦了286項科學(xué)研究進(jìn)展，所推薦的科學(xué)進(jìn)展皆是在2019年12月1日至2020年11月30日期間正式發(fā)表或完成的研究成果。
大連化物所成果“我國首次發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì)波干涉現(xiàn)象”“我國在量子水平上觀察到化學(xué)反應(yīng)共振態(tài)”“發(fā)現(xiàn)玻恩—奧本海默近似在氟加氘反應(yīng)中完全失效”“開創(chuàng)煤制烯烴新捷徑”曾入選2000年度、2006年度、2007年、2016年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。
