該項研究揭示了“幾何相位”在化學反應中獨特的作用以及“幾何相位”效應的物理本質,，對于研究廣泛存在錐型交叉的量子體系具有重要意義,。同時,，通過這項研究,，科學家們還在實驗上發(fā)現(xiàn)和證實了這一重要反應體系在高能反應時一個全新的反應機理,，這對于從根本上理解這一重要體系的高能反應動力學具有重要意義,。

1927年波恩－奧本海默近似是研究分子等量子體系最為重要的基石,。在這一近似下量子動力學研究一般忽略非絕熱相互作用且只考慮最低的絕熱能電子態(tài),。但是,，當量子體系存在錐形交叉如狄拉克錐時,，波恩－奧本海默近似在處理這些量子體系時就可能失效,。半個多世紀以前,，科學家發(fā)現(xiàn)在波恩－奧本海默近似或絕熱近似下,，必須引入“幾何相位”才能在絕熱近似下準確描述這些體系的量子動力學行為,。而引入“幾何相位”對于量子體系的動力學行為會產生明顯的效應,，這就是眾所周知的“幾何相位”效應,?！皫缀蜗辔弧毙诤芏嘀匾锢眢w系中存在,，如眾所周知的量子霍爾效應中的一種重要的情況就是由于電子的“幾何相位”效應所導致的,。

“幾何相位”效應對化學反應的影響也是理論和物理化學領域一個長期備受關注的重要科學問題,。在最簡單的化學反應體系氫原子+氫氣中,，電子基態(tài)和第一電子激發(fā)態(tài)勢能面之間存在典型的錐形交叉,。由于該體系只包含三個原子,，可以采用目前的計算方法和計算資源,，在理論上對其進行精確的描述,。因此，氫原子+氫氣反應及其同位素取代反應一直是用來研究“幾何相位”效應對化學反應影響的模型體系,。在過去的幾十年間,，許多國際上著名的科學家進行了大量的研究工作。然而,，由于實驗和理論上存在的巨大挑戰(zhàn),，該問題一直以來沒有得到令人信服的結論。

該項研究工作得到了國家自然科學基金委動態(tài)化學前沿研究中心項目,、中國科學院先導B項目和科技部有關項目的大力支持,。