Science: ученые впервые синтезировали молекулу, состоящую из двух конкретных атомов

В современной химической науке наметилась тенденция к увеличению степени контроля над синтезом молекулярных структур, что стало возможным благодаря внедрению передовых технологических инструментов, таких как оптические микропинцеты. Недавнее исследование, результаты которого были опубликованы в престижном научном журнале Science, демонстрирует достижение беспрецедентного уровня точности в манипулировании атомами. Ученым из Гарвардского университета удалось успешно соединить два конкретных атома — натрий и цезий.

В рамках этой экспериментальной парадигмы исследователи использовали два оптических микропинцета для захвата атомов натрия и цезия соответственно. Атомы были охлаждены до сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю (−273,15 °C), с точностью до одной десятитысячной градуса, что позволило минимизировать тепловые флуктуации и создать стабильные условия для последующих манипуляций.

Дальнейший этап эксперимента включал сближение атомов с использованием микропинцетов, что привело к пересечению лазерных пучков и инициировало столкновение между атомами натрия и цезия. Для повышения энергетического уровня системы и стимулирования процесса образования молекулы цезий-натрий был применен дополнительный лазер, который обеспечил необходимый импульс света.

Этот метод открывает новые перспективы в изучении атомных взаимодействий в контролируемых условиях, позволяя проводить детальный анализ поведения отдельных молекул. Оптические пинцеты, благодаря высокой разрешающей способности, предоставляют уникальную возможность создавать молекулы с заданными квантовыми характеристиками. Эти "дизайнерские" молекулы обладают значительным потенциалом для применения в квантовых технологиях, в частности, в разработке систем хранения кубитов для квантовых компьютеров.