在實驗室中，化學家習慣將催化劑表面的反應視為經典過程：分子碰撞、交換電子並形成新物質。然而，諾丁漢大學與哈佛大學科學家的最新合作研究對這種簡化觀點提出了質疑。
諾丁漢數學科學學院的傑拉爾多·阿德索教授與同事梅麗莎·馬瑟和安娜貝爾·蘭特納獲得了英國研究與創新署（UKRI）和美國國家科學基金會聯合計劃的資助。美國方面由李俊鎬教授和徐旭陽教授領導。該項目「異質表面反應的糾纏見證」的總預算，諾丁漢約為550千英鎊，哈佛約為700千美元。研究將從2026年十月開始，為期三年。
量子糾纏是一種粒子屬性即使在距離上仍保持關聯的狀態。在一般環境下，介質會迅速破壞這種關聯性，因此化學家在描述反應時不考慮量子效應。該團隊將檢驗在真實的表面異質反應中，糾纏是否得以保留，以及它是否影響反應的進行。
為此，科學家將結合三種方法：利用鑽石中的氮-空位缺陷進行奈米級量子探測、用於確認糾纏的量子資訊理論方法，以及開放量子系統的第一性原理計算。如果這些關聯確實是量子而非經典的，這將改變我們對催化的理解。
研究成果可能促成用於研究催化材料和磁性材料的新工具。長遠來看，這將為更有效的光催化、能量轉換和量子技術開闢道路，這些技術已影響肥料生產、廢氣淨化和太陽能電池的開發。
該項目還將加強英國與美國之間的合作，支持數學和化學科學領域的博士後研究人員。實驗和模擬將在兩國同步進行，以加速假說的驗證。
如果糾纏確實參與了化學轉化，那麼我們對反應的傳統描述將需要進行重大修訂。
