由于人类体型庞大且体温较高，我们很少能亲眼目睹量子力学的运作。为了做到这一点，物理学家使用激光将原子冷却到仅比绝对零度高万亿分之一度的程度。这足以减缓原子的运动速度，以便观察它们遵循量子物理学规则。但是，冷却由多个原子构成的分子已被证明更加困难：不知何故，这些超冷分子往往会悄悄地再次升温，以至于研究人员无法再追踪它们——物理学家将这种现象称为“超冷分子损失”。发表在《自然·物理学》杂志上的一项研究揭示了这种情况是如何发生的。
科罗拉多大学博尔德分校的物理学家Jun Ye说，能够更好地观察和控制超冷分子将有助于科学家们逐个组装量子计算机，他没有参与这项研究。但分子升温却给这个过程带来了麻烦。作为超冷分子实验的先驱，Ye早期就观察到，反应——一个量子化学问题，而非量子物理学问题——不知何故使分子升温。
哈佛大学的研究员、该研究的共同负责人Yu Liu说，研究人员原本计划研究反应本身。但是，Liu说，“我们在研究过程中看到的情况最终给出了超冷分子损失这个问题的答案”。科学家们减缓了分子之间化学反应的速度，足以观察到它们在被称为“复合物”的状态下的行为，这种状态发生在反应的中间——在分子完全转化为反应产物之前。由于分子通过电力与光相互作用，研究小组使用激光来防止它们飞散。
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在室温下，复合物存在的时间太短，无法观察。在低温下，它可以持续更长时间，但研究人员发现，这种持久性是有代价的：它使超冷复合物有时间与将其固定在原位的激光光相互作用。这种相互作用使分子升温，导致一些分子失去超冷状态。
了解这种相互作用后，物理学家现在可以避免使用激发复合物的激光类型。而且，观察光-复合物相互作用的能力本身就很有前景。斯坦福大学的化学家南迪尼·慕克吉（Nandini Mukherjee）没有参与这项研究，她说，探测复合物是“研究反应机制中长期追求的目标”。
Liu说，研究小组希望利用激光来完全控制此类反应，共同第一作者胡明光（Ming-Guang Hu，同样来自哈佛大学）补充说，这个过程最终可能会阐明量子力学规则如何使超冷分子反应与室温下的反应不同。在解决了长期困扰量子物理学家的谜团之后，他们现在希望解释更多关于量子化学的知识。