Flaxande molekyler i vattenlösning – Vätebindingsdynamik i NaClO4(aq)

Om texten är svår, så missa inte trailern på SLAC-today."Filmsekvens" som schematiskt visar hur ett vätebindsningsutbyte sker.
Vad händer med en vattenmolekyl när vätebindningar bryts och bildas? För att besvara denna enkla fråga har vi använt tidsupplöst 2D-infraröd vibrationsspektroskopi och molekyldynamiksimuleringar. Den sammantagna bilden är att vattenmolekylerna reorienterar blixtsnabbt, när vätebindningsnätverket omlagras. Specifikt har vi följt vattenmolekyler som bryter en vätebindning till annat vatten och binder till en negativ jon, och kunnat visa hur dess O-H riktning ändras plötsligt( … Continue Reading ››

Bunden sammanflätning med fyra-kvantbitar

Kvantsammanflätning Kvantsammanflätning eller kvantkorrelationer är en gåtfull egenskap som kan påvisas inom kvantfysiken. Sammanflätning är nödvändig för vissa tillämpningar som kvantteleportering, kvantkryptering och kvantdatorer. Forskarna vid fysikum är först med att demonstrera bunden sammanflätning vilket är en underlig form av sammanflätning. Sammanflätningsegenskaperna har påvisats genom att bryta en Bell olikhet, och med metoden som kallas "sammanflätningsvittnen". Dessutom demonstreras ett kvantdestillationsprotokoll där två av parterna kan destillera fram ett singlettillstånd till de två återstående. De speciella egenskaperna hos detta bundna sammanflätade tillstånd gör att det kommer att ha stort betydelse inom det … Continue Reading ››

Avlägsen supernovaexplosion observerad genom naturens eget teleskop

En 6 miljarder år gammal supernovaexplosion vars ljusflöde fokuserats av en framförvarande galaxhop har upptäckts av en forskargrupp på Fysikum. Det är fösta gången som denna form av “gravitationslinsning ” har använts för att identifiera ljussvaga supernovor i mycket avlägsna galaxer.

Tack vare avböjningen av ljuset i närheten av extremt tunga astronomiska objekt kan man få hjälp av naturens egna teleskop att förstora extremt svaga signaler, som annars skulle förbli osynliga även med dagens största optiska teleskop.

Första kollisionerna vid LHC

CERNs nya accelerator LHC (Large Hadron Collider) startade fredagen den 20 november efter ett uppehåll på mer än ett år efter det haveri som i september 2008 ledde till att acceleratorn måste värmas upp och repareras. Så här långt har detta startförsök varit mycket lyckosamt, redan på eftermiddagen den 23 november kunde experimenten vid LHC observera de första kollisionerna!

Ett robust invariant tillstånd bland sköra kvanttillstånd

Kvanttillstånd är i allmänhet mycket sköra och förstörs lätt av brus. Det finns dock kvanttillstånd som tål mycket mer brus än andra, så kallade invarianta tillstånd. Fysikerna Magnus Rådmark och Mohamed Bourennane vid Fysikum har nyligen lyckats generera ett högkvalitativt invariant tillstånd i sex sammanflätade fotoner, ett tillstånd som har potentiella tillämpningar inom kvantdatorer och inom kvantkommunikation och -kryptografi. Exempelvis gör tillståndets invarians att det är immunt mot vissa typer av brus och det är därför särskilt lämpligt att använda för kommunikation av kvantinformation när man har dåliga ledningar eller … Continue Reading ››

Brytpunkten för en kemisk bindning

För första gången har vi direkt experimentell inblick i hur elektronstrukturen förändras under övergången från en molekyl till isolerade atomer. Med tidsupplöst fotoelektronspektroskopi och kvantkemiska simuleringar har vi direkt kunnat följa förändringen av samtliga valenselektrontillstånd under dissociationen av en diatomär molekyl.

Vatten – Den märkligaste vätskan

Vatten är basen för allt liv vi känner, men hur väl förstår vi denna viktiga vätska på molekylär nivå? Vad är ursprunget till vattnets många anomala egenskaper och hur ordnar molekylerna upp sig i vätskan? Läroböckernas bild av vatten som homogent och oordnat med varje molekyl involverad i cirka fyra bindningar ifrågasätts nu starkt av nya synkrotronljusexperiment ledda av Anders Nilsson vid SLAC/SSRL och Fysikum tillsammans med teoretiska simuleringar av experimenten ledda av Lars G.M. Pettersson, Teoretisk Kemisk Fysik vid Fysikum

Gedanken experiment på riktigt vid Fysikum

Interferensmönster
Fig 1. Bilden visar schematiskt hur interferensmönstret i framåtriktningen kan uppstå när vätemolekylens axel inte är vinkelrät mot framåtriktningen
Vi har nyligen rapporterat två experiment i vilka vi observerat tydliga interferensfenomen för mycket snabba väte- och heliumatomer i Young-liknande experiment där atomerna ”skapas” genom elektroninfångning i samband med passage av molekylära ”dubbelspalter”. Intensiteten är så låg så att man säkert vet att det bara är en (snabb) atom åt gången på väg mot detektorn från ”spalterna”. Experimenten är utförda vid … Continue Reading ››