Физики научились управлять молекулами для квантовых технологий

Физики из продемонстрировали выдающийся уровень манипулирования молекулами, успешно контролируя ион молекулы, образованной атомами кальция и водорода. Достижение открывает новые горизонты для квантовых технологий, химии и даже для поиска фундаментальных законов природы, которые могут превосходить существующие представления.



Молекулы сложнее атомов из-за множества вращательных и колебательных состояний. Учёные использовали квантовую логическую спектроскопию и применили вспомогательный ион кальция. Поскольку оба иона имеют одинаковый заряд, их взаимодействие позволяет передавать информацию о состоянии молекулы. Особую роль сыграло охлаждение. Молекула плохо реагирует на лазер, поэтому исследователи замедлили движение иона-помощника. Такой метод замедлил и молекулу, а её состояние сохранялось примерно в десять раз дольше, чем при комнатной температуре.

Изменения вращения фиксировались косвенно: при переходе между состояниями ион излучал слабые вспышки света, что позволяло отслеживать квантовые переходы. Молекула могла оставаться в заданном положении около 18 секунд, предоставляя возможность для тысяч измерений. Благодаря достигнутой точности управления на уровне 99,8%, становятся возможными достижения в таких областях, как детальное изучение молекул, точное регулирование химических процессов и поиск новых физических явлений, не описываемых Стандартной моделью.

Читайте также: