Une équipe de chercheurs de l'Université de Harvard a mis au point un moyen de créer des molécules polyatomiques ultra-froides en les piégeant et en les refroidissant en trois dimensions. Dans leur article publié dans la revue Nature , le groupe décrit leur technique et les applications possibles.

Comme le notent les chercheurs, le refroidissement par laser a créé des avancées dans de nombreux domaines scientifiques - il a rendu possible le calcul de la condensation de Bose-Einstein avec des atomes neutres, par exemple. Dans ce nouvel effort, le refroidissement par laser a été utilisé pour créer pour la première fois des molécules polyatomiques ultra-froides.

La raison pour laquelle le refroidissement est si efficace en physique et en chimie est qu'il réduit la complexité des molécules, et en particulier celle des réactions chimiques. Le moyen traditionnel de refroidissement des molécules consiste à faire briller des lasers sur les atomes pour les refroidir, et par association, les molécules qui se forment à partir d'eux. Une autre approche a consisté à utiliser des produits chimiques. Et tandis que le refroidissement laser s'est avéré être un outil important, il peut être problématique lorsque l'on tente d'obtenir un contrôle 3D des molécules diatomiques. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont surmonté cet obstacle en utilisant un piège magnéto-optique (MOT), un dispositif qui utilise à la fois le refroidissement laser et le magnétisme pour créer un piège qui peut être utilisé pour refroidir des objets tels que des atomes.

Dans leurs travaux, les chercheurs ont commencé par produire des molécules de CaOH, qui ont ensuite été refroidies à 2 K. Ensuite, les molécules ont été refroidies davantage à l'aide de lasers à contre-propagation. Ils ont ensuite été placés dans le MOT équipé de six faisceaux laser spécialement réglés. La dernière étape consistait à fermer le champ magnétique et à appliquer de la "mélasse optique" pour refroidir davantage les molécules, ce qui a refroidi les molécules en 3D. Le résultat final était des molécules refroidies à seulement 110 µK.

Les chercheurs suggèrent que leur approche ouvre la porte à de nouveaux types de travaux impliquant l'étude de molécules polyatomiques ainsi que des simulations quantiques. Ils suggèrent également que cela pourrait conduire à de nouvelles façons d'étudier des réactions plus complexes et complexes. Ils prévoient ensuite de charger des pincettes optiques avec des molécules de CaOH et de mesurer le couplage de porte quantique qui existe entre deux d'entre eux. + Explorer plus loin

La réalisation d'un piège magnéto-optique 1-D de molécules polyatomiques

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