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近日，91直播-美女直播-性爱直播 郁琦青年研究员与张东辉院士以及美国埃默里大学Joel Bowman教授合作，以(H₂O)₂₁-光腔体系为研究对象，系统开展了全量子振动光谱与动力学计算，首次揭示了集体振动强耦合作用下OH伸缩振动的振动弛豫动力学变化及能量转移通道的调控机制。相关研究成果以“Theoretical and quantum mechanical deconstruction of vibrational energy transfer pathways modified by collective vibrational strong coupling”为题在Nature Communications期刊上发表（//www.nature.com/articles/s41467-025-62117-x）。

近年来，极化激元91直播 （Polariton Chemistry）迅速发展成为物理与91直播 交叉领域的前沿方向，研究聚集于分子在光学腔中与量子光场发生“纠缠”时所展现出的全新物理与91直播 行为，代表了量子光学与分子91直播 深度融合的新范式。尽管在实验研究方面已取得重要进展，例如在振动强耦合条件下实现对91直播 反应速率与选择性的高效调控，并观察到振动极化激元参与调变分子间及分子内能量转移通道等实验现象，但，现有模型在精确描述这些复杂体系方面存在巨大挑战，缺乏其背后的理论机制理解。

图1.光学微腔振动强耦合下的分子振动光谱与布居数动力学

研究团队基于自主发展的适用于光学微腔体系的振动自洽场/组态相互作用方法（cav-VSCF/VCI），结合具有CCSD(T)黄金标准精度的通用水体系机器学习势能面 q-AQUA，首次实现了高达 66–68维 的全量子振动光谱与波包动力学计算。通过对不同氢键环境中 OH伸缩振动弛豫动力学过程的分析，发现光学微腔中振动强耦合作用能显著加快振动弛豫速率，并重构分子间与分子内的能量转移路径。尤其是光腔场打破了 OH伸缩振动的局域性，诱导其在水的氢键网络中发生离域化，并促发了涵盖不同水分子的 OH伸缩振动之间的新型分子间能量转移通道，从而实现跨越多个水壳层的远程能量输运。这一现象主要源于光腔诱导的量子振动共振效应以及光场对不同振动耦合模式的调控作用，其具体机制与不同 OH伸缩振动之间的频率匹配与跃迁偶极矩方向密切相关。此外，各水分子 OH伸缩振动在光腔耦合下的参与程度也决定了其对应的振动弛豫动力学行为的差异性。

本研究通过对真实多分子体系开展高维全量子理论计算，相较于传统依赖单分子模型的研究实现了重要突破。通过引入高精度机器学习势能面、集体耦合效应与量子耦合机制，建立了一套适用于极化激元91直播 理论研究的新框架，为深入理解光腔中91直播 过程的量子调控机制提供了关键理论支撑。

论文的第一和通讯作者是郁琦青年研究员，该工作得到国家自然科学基金委的项目支持。