Физики исследовали однофотонную фотоионизацию молекулы NO под действием синхротронного излучения, опосредованную резонансом формы. Они увидели, что, несмотря на сложную угловую зависимость параметров вылетевшего электрона, вызванную интерференцией между нерезонансным и резонансным каналами ионизации, во втором случае время задержки не зависит от направления его импульса.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

Квантовая интерференция традиционно ассоциируется с хрестоматийным двухщелевым экспериментом с электроном. Его использовал Ричард Фейнман для наглядной иллюстрации принципа суперпозиции амплитуд вероятности, суть которого в том, что наличие нескольких альтернативных способов протекания физического процесса приводит к их интерференции друг с другом. В том опыте она проявляется через волнообразную дифракционную картину на экране. Этот принцип максимально универсален и работает не только для различных траекторий, а вообще для любых альтернатив.

Квантовая интерференция играет большую роль в квантовых системах со сложной энергетической структурой, типичным примером которых оказываются молекулы. Помимо богатства электронных, колебательных и вращательных уровней они иногда демонстрируют резонансы — квазисвязанные состояния ионизированного или рассеянного электрона, вызванные сложным балансом сил, действующих на него.

Фотоионизация электрона может происходить как напрямую, так через резонансы, что, согласно принципу суперпозиции, приводит к квантовой интерференции, выражающейся через угловую анизотропию параметров рассеяния. К таким параметрам можно отнести амплитуду, фазу и время задержки, к которому экспериментаторы лишь недавно получили доступ. Сегодня физики расширяют перечень молекул, для которых наблюдается этот эффект, а также методов его исследования.

Группа исследователей из Дании, США и Франции под руководством Даниэля Дауэк (Danielle Dowek) из Университета Париж-Сакле сконцентрировала свое внимание на однофотонной внутривалентной ионизации молекул NO.