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异构化（即不同分子构型间的重排）是化学领域的基本过程。该团队通过实验证明，二维库仑晶体可模拟分子异构化过程并用于揭示其物理机制。在这一分子模拟系统中，束缚势场发挥着类似电子轨道的作用，且可进行连续动态调控。研究人员采用由六个镉-138离子组成的平面晶体，其稳定构型会随谐波俘获势场纵横比的变化而呈现两种状态。通过调整该纵横比，该工作直接改变了离子晶体的势能面（PES），实现了可控的异构化触发。 实验发现两种异构体之间存在双稳态区间，并利用构型分辨成像技术实现了异构化的实时观测。通过蒙特卡洛模拟计算双势阱PES曲线，将模拟的跃迁速率与实验构型占比进行比对，研究人员估算出晶体温度。此外，该团队通过快速淬灭势能面制备出亚稳态构型，并以亚毫秒级分辨率检测到异构化动力学过程。 这项研究创建了模拟分子过程的全新平台，为研究晶体构型的量子叠加态及调控二维库仑晶体的异构激发奠定了基础。