分波是在量子散射过程中按总角动量分类的量子态。化学反应动力学的实验观测值通常包含了来自许多分波成份的贡献，不同分波贡献的混合导致对反应过渡态结构的测量十分困难。尽管对单个分波量子态的测量可以提供化学反应过渡态最详细的信息，然而，在正常条件下，即使非常精确的交叉分子束散射实验也很难解析分辨单个分波的结构。

我所杨学明、张东辉所在的研究组利用里德堡态氘原子飞行时间谱技术对F(²P_3/2) + HD(j=0) -> HF(v’, j’) + D反应进行了交叉分子束研究。在实验中，他们通过对F原子束和HD分子束都进行低温冷却的方法，得到了具有极高能量分辨率、量子态分辨的微分反应散射截面随碰撞能的变化关系。实验结果清晰地显示出产物HF(v'=2, j'=6)的后向微分散射截面随碰撞能变化呈振荡结构。通过全量子散射理论计算，清楚地说明实验测得的振荡峰来自于F + HD -> HF + D反应中J = 12、13和14三个费希巴赫（Feshbach）共振态分波的贡献。他们在研究中还发现了理论计算和实验结果的差别小于0.03 kcal/mol（10 cm^-1），表明理论计算的精确度已经远远超越了1 kcal/mol的化学精度，完全达到了光谱精度。

该研究成果发表在2010年3月19日出版的美国《科学》期刊上（Science 327，1501(2010)）。英国剑桥大学教授Stuart Althorpe在同期的Science期刊上发表了评述文章，详细介绍了这一工作及其学术意义。(文/图 戴东旭)