Κβαντική εμπλοκή σε χημικές αντιδράσεις; Τώρα υπάρχει ένας τρόπος για να μάθετε

κβαντική εμπλοκή είναι ένα φαινόμενο στο οποίο δύο ή περισσότερα σωματίδια συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε η κατάσταση ενός σωματιδίου να μην μπορεί να περιγραφεί ανεξάρτητα από το άλλο, ακόμη και όταν χωρίζονται από μεγάλη απόσταση. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την κλασσική φυσική, όπου η κατάσταση ενός σωματιδίου είναι ανεξάρτητη από την κατάσταση οποιουδήποτε άλλου σωματιδίου.

Η κβαντική εμπλοκή έχει μελετηθεί εκτενώς στη φυσική, αλλά μόλις πρόσφατα άρχισε να διερευνάται στη χημεία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι χημικές αντιδράσεις είναι συνήθως πολύ περίπλοκες και είναι δύσκολο να απομονωθούν οι επιδράσεις της κβαντικής εμπλοκής.

However, a number of recent experiments have provided evidence for quantum entanglement in chemical reactions. Για παράδειγμα, ένα πείραμα έδειξε ότι ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης μπορεί να επηρεαστεί από την παρουσία ενός ζεύγους ηλεκτρονίων. Αυτό υποδηλώνει ότι η κβαντική εμπλοκή μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στη δυναμική των χημικών αντιδράσεων.

Ένα άλλο πείραμα έδειξε ότι τα προϊόντα μιας χημικής αντίδρασης μπορούν να εμπλέκονται μεταξύ τους. Αυτό υποδηλώνει ότι η κβαντική εμπλοκή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων υλικών με μοναδικές ιδιότητες.

Η μελέτη της κβαντικής εμπλοκής στις χημικές αντιδράσεις εξακολουθεί να βρίσκεται στα αρχικά της στάδια, αλλά έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για τη χημεία. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η κβαντική εμπλοκή επηρεάζει τις χημικές αντιδράσεις, ίσως μπορέσουμε να σχεδιάσουμε νέα φάρμακα, υλικά και καταλύτες που έχουν βελτιωμένες ιδιότητες.

Πώς να μάθετε εάν υπάρχει κβαντική εμπλοκή σε χημική αντίδραση

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ανίχνευσης της παρουσίας κβαντικής εμπλοκής σε χημική αντίδραση. Μια κοινή μέθοδος είναι να χρησιμοποιήσετε το φασματοσκοπία . Η φασματοσκοπία είναι η μελέτη της αλληλεπίδρασης του φωτός με την ύλη. Όταν το φως αλληλεπιδρά με ένα μόριο, μπορεί να απορροφηθεί ή να εκπέμπεται. The pattern of absorption and emission can be used to identify the molecule and its energy levels.

Εάν τα δύο μόρια είναι εμπλεγμένα, τα ενεργειακά τους επίπεδα θα συσχετιστούν. Αυτό σημαίνει ότι η απορρόφηση και η εκπομπή φωτός από ένα μόριο θα επηρεάσει την απορρόφηση και την εκπομπή φωτός από το άλλο μόριο. This correlation can be detected using spectroscopy.

Μια άλλη μέθοδος για την ανίχνευση της κβαντικής εμπλοκής είναι η χρήση απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI) . Η μαγνητική τομογραφία είναι μια τεχνική ιατρικής απεικόνισης που χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία και ραδιοκύματα για να δημιουργήσει εικόνες του εσωτερικού του σώματος. Η μαγνητική τομογραφία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της παρουσίας μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων.

Εάν δύο ηλεκτρόνια είναι εμπλεγμένα, οι περιστροφές τους θα συσχετιστούν. Αυτό σημαίνει ότι οι μαγνητικές στιγμές των δύο ηλεκτρονίων θα ευθυγραμμιστούν. Αυτή η ευθυγράμμιση μπορεί να ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας MRI.

Χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία και μαγνητική τομογραφία, είναι δυνατόν να ανιχνευθεί η παρουσία κβαντικής εμπλοκής σε χημικές αντιδράσεις. Αυτό μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε το ρόλο της κβαντικής εμπλοκής στη χημεία και να σχεδιάσουμε νέα υλικά και φάρμακα με βελτιωμένες ιδιότητες.