Физики впервые создали оптический пинцет из отдельных многоатомных молекул

Оптическим пинцетом называют инструмент или метод, который позволяет манипулировать микроскопическими объектами с помощью лазерного света.

Группе физиков из Гарвардского университета впервые удалось поймать отдельные многоатомные молекулы в массивы оптических пинцетов. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые описали, как они этого достигли, и перечислили возможные варианты использования своего достижения. 

Охлаждение атомов до очень низких температур позволило контролировать их энергетическое состояние, что, в свою очередь, привело к развитию нескольких типов технологий, включая атомные часы. Физики подозревают, что, проделав то же самое с молекулами, можно было бы получить аналогичные результаты. Но это оказалось сложной задачей из-за дополнительных факторов, таких как вращение и вибрация.

Некоторый успех был достигнут в молекулах всего с двумя атомами. С молекулами, имеющими больше атомов, возникли проблемы. В новой работе исследовательская группа нашла способ контролировать один тип молекул с тремя атомами — CaOH.

Чтобы контролировать отдельные молекулы, исследователи начали с изоляции нескольких из них в вакуумной камере, охлажденной до температуры чуть ниже 100 микрокельвинов. С помощью оптических пинцетов (лазеров) их разделили. Это позволило команде сосредоточить свои усилия на каждой отдельной молекуле. Так они манипулировали молекулами, переводя их в основное квантовое состояние.