量子涨落可视化：X射线诱导库仑爆炸成像揭示复杂分子(C5H4NI)集体结构波动

来自国际团队的研究人员通过X射线自由电子激光(XFEL)诱导库仑爆炸成像技术，首次实现了对11原子分子2-碘吡啶(C5H4NI)基态量子涨落的单分子水平观测。该研究突破传统平均化测量局限，揭示了分子结构中多原子协同波动的量子本质，为理解化学反应和相变中的量子动力学过程提供了新范式。

　　

分子世界的量子芭蕾正在被人类首次清晰捕捉！得益于X射线自由电子激光(X-ray free-electron laser, XFEL)这把"超级快门"，科学家们成功拍摄到11个原子组成的2-碘吡啶(C₅H₄NI)分子跳动的量子之舞。这项突破性工作采用库仑爆炸成像(Coulomb explosion imaging)技术，就像用高能X射线给分子拍"爆炸慢动作"，通过精密检测碎片离子的动量关联，解码出分子基态下所有原子协同波动的量子密码。

传统观测手段如同模糊的群体照，只能捕捉单键角度或距离的涨落。而新方法就像给每个分子拍特写，即使面对33维动量空间的超高复杂度，仍能解析出多原子量子涨落(quantum fluctuations)的集体行为。这项技术突破为研究化学反应过渡态、量子相变等关键过程提供了分子级"量子显微镜"，将推动从基础量子物理到药物设计等多个领域的创新发展。