无论是在地球环境还是在地外环境中，离子和分子自由基之间的化学反应都扮演着重要角色。然而，对于这两类物质来说，要制备出高密度而又高纯度的样品，是一项不小的挑战，因此在实验室中进行的相关研究很少。

最近，美国科罗拉多大学和弗罗里达大学的联合团队发布了首个量子态受控的自由基与离子之间的化学反应实验。在该实验中，钙的一价阳离子和一氧化氮自由基分子发生反应，形成氧化钙一价阳离子和氮原子。研究人员也同时观测到了钙离子和一氧化氮之间的电荷转移。研究者们利用与飞行时间质谱仪耦合的线性保罗离子阱，对多个离子产物通道进行了直接的、同时的测量。

通过调节激光冷却的钙一价阳离子的激发态能级布居数，研究人员展示了他们对化学反应速率的有效调控。这种调控与灵敏的检测技术相结合，可以使该化学反应的速率常数和分支比得到精确的测量。

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