Un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard ha desarrollado una forma de crear moléculas poliatómicas ultrafrías atrapándolas y enfriándolas en tres dimensiones. En su artículo publicado en la revista Nature , el grupo describe su técnica y posibles aplicaciones.

Como señalan los investigadores, el enfriamiento por láser ha creado avances en muchas áreas de la ciencia; por ejemplo, ha hecho posible el cálculo de condensación de Bose-Einstein con átomos neutros. En este nuevo esfuerzo, se utilizó el enfriamiento por láser para crear moléculas poliatómicas ultrafrías por primera vez.

La razón por la cual el enfriamiento es tan efectivo en física y química es que reduce la complejidad de las moléculas, y especialmente la de las reacciones químicas. El medio tradicional de enfriar las moléculas es hacer brillar láseres sobre los átomos para enfriarlos y, por asociación, las moléculas que se forman a partir de ellos. Otro enfoque ha implicado el uso de productos químicos. Y aunque el enfriamiento por láser ha demostrado ser una herramienta importante, puede ser problemático cuando se intenta obtener control 3D de moléculas diatómicas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores superaron ese obstáculo mediante el uso de una trampa magneto-óptica (MOT), un dispositivo que utiliza tanto el enfriamiento por láser como el magnetismo para crear una trampa que se puede usar para enfriar elementos como los átomos.

En su trabajo, los investigadores comenzaron produciendo moléculas de CaOH, que luego se enfriaron a 2 K. A continuación, las moléculas se enfriaron aún más utilizando láseres de contrapropagación. Luego se colocaron en el MOT equipado con seis rayos láser especialmente ajustados. El último paso consistió en apagar el campo magnético y aplicar "melaza óptica" para enfriar aún más las moléculas; esto enfrió las moléculas en 3D. El resultado final fueron moléculas enfriadas a solo 110 µK.

Los investigadores sugieren que su enfoque abre la puerta a nuevos tipos de trabajo que involucran el estudio de moléculas poliatómicas y también simulaciones cuánticas. También sugieren que podría conducir a nuevas formas de estudiar reacciones más complejas e intrincadas. A continuación, planean cargar pinzas ópticas con moléculas de CaOH y medir el acoplamiento de puerta cuántica que existe entre dos de ellas. + Explora más

La realización de una trampa magneto-óptica 1-D de moléculas poliatómicas

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