Een team van onderzoekers van de Harvard University heeft een manier ontwikkeld om ultrakoude polyatomische moleculen te maken door ze in drie dimensies te vangen en af ​​te koelen. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature , beschrijft de groep hun techniek en mogelijke toepassingen.

Zoals de onderzoekers opmerken, heeft laserkoeling voor vooruitgang gezorgd op veel wetenschapsgebieden - het heeft bijvoorbeeld Bose-Einstein-condensatieberekening met neutrale atomen mogelijk gemaakt. In deze nieuwe poging werd voor het eerst laserkoeling gebruikt om ultrakoude polyatomische moleculen te maken.

De reden waarom koeling zo effectief is in de natuurkunde en scheikunde, is dat het de complexiteit van moleculen vermindert, en vooral die van chemische reacties. De traditionele manier om moleculen af ​​te koelen is om lasers op atomen te laten schijnen om ze af te koelen, en door associatie, de moleculen die daaruit worden gevormd. Een andere benadering betreft het gebruik van chemicaliën. En hoewel laserkoeling een belangrijk hulpmiddel is gebleken, kan het problematisch zijn bij pogingen om 3D-controle van diatomische moleculen te krijgen. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers dat obstakel overwonnen door een magneto-optische val (MOT) te gebruiken, een apparaat dat zowel laserkoeling als magnetisme gebruikt om een ​​val te maken die kan worden gebruikt om dingen zoals atomen te koelen.

In hun werk begonnen de onderzoekers met het produceren van CaOH-moleculen, die vervolgens werden afgekoeld tot 2 K. Vervolgens werden de moleculen verder afgekoeld met behulp van tegen-propagerende lasers. Ze werden vervolgens in de APK geplaatst die was uitgerust met zes speciaal afgestemde laserstralen. De laatste stap omvatte het uitschakelen van het magnetische veld en het toepassen van "optische melasse" om de moleculen verder af te koelen - dit koelde de moleculen in 3D. Het eindresultaat was dat moleculen werden gekoeld tot slechts 110 µK.

De onderzoekers suggereren dat hun aanpak de deur opent naar nieuwe soorten werk, waaronder de studie van polyatomaire moleculen en ook kwantumsimulaties. Ze suggereren ook dat het zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om meer complexe en ingewikkelde reacties te bestuderen. Ze zijn vervolgens van plan om een ​​optisch pincet met CaOH-moleculen te laden en de kwantumpoortkoppeling te meten die tussen twee van hen bestaat. + Verder verkennen

De realisatie van een 1-D magneto-optische val van polyatomische moleculen

© 2022 Science X Network