格拉茨大学和维也纳大学的科学家最新研究成果，更好地描述了强相互作用分子态之间的能量流动。自20世纪90年代以来，飞秒化学一直在分子水平上研究超快过程。在过去的几年里，格拉茨大学实验物理研究所的飞秒动力学研究小组，在光-物质相互作用领域取得了一些成功。该研究工作组负责人马库斯·科赫(Markus Koch)表示：
例如，精确理解分子中光激发引发的过程，是开发可持续技术的先决条件，其研究成果发表在《物理化学快报》期刊上。这种技术能够实现基于太阳能的能源供应，以光催化为例，与光伏发电相比，光催化有助于将阳光转化为化学能，在长期储存和能量密度方面具有优势。这种分子动力学研究的一种方法是：利用所谓的泵浦-探测测量。
应用超短激光脉冲将分子系统激发(“泵浦”)到所需的状态。在一段可调的延迟时间之后，第二个(“探针”)激光通过电离分子来“询问”激发态的布居。测量了发射光电子的能量，通过改变泵浦-探测延迟时间，可以得出关于分子中能量流动的结论。海森堡的能量-时间不确定原理阻碍了获得精确结果，到目前为止，对于一些多原子分子来说，对其实时尺度上的光诱导过程的准确描述是失败的。
这些多原子分子在激发后可能采取不同的衰减或碎裂路线，这取决于在紧密间隔能态之间的选择。由于海森堡的能量-时间测不准原理，持续时间仅为飞秒(10^-15秒)的激光脉冲，不能选择性地激发紧密相邻的分子态。然而，短脉冲是观测极快过程的先决条件。在莱蒂西亚·冈萨雷斯教授的指导下，与维也纳大学化学学院理论化学研究所的研究人员合作。
理论与实验相结合的新方法
格拉茨大学实验物理学家现在已经克服了这一障碍。通过结合超短激光脉冲实验和光诱导过程的理论模拟，现在可以首次在三个密切相关的态之间关键能量窗口观察到丙酮（一个已经得到很好研究的分子）的能量流。即使对于维也纳大学研究小组这一推在光激发后对分子进行理论描述的领域，正在研究的系统也提出了挑战，对于这些模拟，其软件包SHARC的新开发非常必要。
如果没有新的开发，丙酮动力学的正确描述将是不可能的。这两种方法本身都被广泛使用，但虽然飞秒光谱学中的能量-时间-模糊关系阻碍了获得精确结果，但实时模拟提供了对分子动力学的更深层次洞察，这反过来又需要对实验结果进行验证。这两种技术的结合，现在为研究人员提供了对丙酮动力学的更深层次洞察，是研究光-物质相互作用的又一里程碑。
