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根据斯坦福线性加速器中心(SLAC)的官方网站，一个国际研究小组在分析分子的快速运动方面取得了突破。他们开发了一种新的算法，能够以较低的成本和较高的准确度确定超快速化学反应的顺序，从而帮助科学家更彻底地了解化学反应过程中分子的快速运动。
化学反应和生物分子的运动发生在飞秒(千分之一秒)之间。尽管包括SLAC直线加速器相关光源(LCLS)在内的x光激光可以产生飞秒图像，但它们不能在同一时间尺度上直接将其转换成运动图像。
当科学家想研究化学反应时，他们通常先用激光脉冲来触发反应，然后用x光激光脉冲来拍摄反应的照片，但这个过程会破坏样品。为了获得下一个反应图像，必须在新样品中触发反应，并且必须继续进行x光摄影。科学家们不断重复这个过程，把所有的图像拼凑在一起，希望得到一个准确的反应序列。然而，由于x光激光摄影序列的时间不确定性，要做到这一点并不容易。
为此，威斯康星大学密尔沃基分校的物理学教授阿巴斯·奥尔·马自达领导的团队开发了一种数学算法，可以从时间不确定性为300飞秒的数据中提取时间精度为1飞秒的信息，从而将分析精度提高了300倍。
在最新的研究中，科学家们将新算法应用于SLAC教授菲利普·巴克斯鲍姆团队2010年收集的数据。当时，巴克斯鲍姆团队利用LCLS来研究双电荷氮离子的动力学。他们通过向氮分子发射X射线来产生这些氮离子，并获得了大量氮分子振动模式的图像，但是这些图像的确切顺序还不确定。借助最新的算法，Ol Mazda的团队以1飞秒的精度测定了分子振动，精确地再现了氮分子的动态行为，并通过量子力学计算证明了这一精度。
这项研究的共同作者、德国电子同步加速器(DESY)的首席科学家罗宾·桑塔说:“这种方法有望彻底改变x光激光设备中的超高速运动研究。”
