(Phys.org) - Une équipe de chercheurs de l'Université Harvard a réussi pour la première fois à refroidir une molécule à trois atomes jusqu'à près du zéro absolu. Dans leur article publié en Lettres d'examen physique , l'équipe décrit comment ils ont réalisé l'exploit et suggèrent que leur technique pourrait être modifiée pour permettre de refroidir des molécules avec encore plus d'atomes.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont refroidi au laser des atomes jusqu'à un zéro absolu proche dans le cadre de recherches visant à comprendre le fonctionnement des atomes - les températures plus froides ralentissent les choses, permettant une meilleure vue. Dans un tel travail, les atomes sont refroidis en raison de la diffusion des photons, qui sert à transférer la quantité de mouvement - les liaisons électroniques sont obligées de libérer les photons, provoquant l'arrêt presque total des atomes. Faire la même chose a été plus difficile pour les molécules en raison de leur structure plus compliquée, c'est à dire., leurs degrés de liberté vibrationnelle et rotationnelle.

Un type spécifique de refroidissement laser des molécules appelé refroidissement Sisyphe consiste à créer une onde de lumière laser qui amène la molécule à émettre dans un état magnétique sans interaction avec le laser. Un autre champ magnétique plus petit est ensuite utilisé pour ramener la molécule à son état initial. . Le processus se répète à chaque étape provoquant une perte d'énergie cinétique qui fait que la molécule se refroidit de plus en plus. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont utilisé cette technique (refroidissement par laser Sisyphe assisté magnétiquement) pour refroidir une molécule avec trois atomes jusqu'à très près du zéro absolu.

La molécule (monohydroxyde de strontium - SrOH) a été choisie en raison de ses propriétés uniques - elle contient un électron qui ne participe pas très fortement à la liaison - que l'équipe note, en fait un candidat idéal. Il suggère également, l'équipe note en outre, que d'autres molécules aux propriétés similaires pourraient fonctionner, ainsi, même certains avec plus d'atomes. Ils suggèrent que la technique pourrait fonctionner avec des molécules qui ont jusqu'à 15 atomes, et il pourrait également être utilisé comme élément de base d'un ordinateur quantique car il permet de modifier un état moléculaire avec précision. Il pourrait également s'avérer utile en chimie, également, ils notent, car cela pourrait ralentir les réactions, permettant une meilleure observation, donnant un bien meilleur niveau de détail.

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