Ученым впервые удалось создать молекулу путем прямых манипуляций с двумя атомами

Создание молекулы

Группе ученых из Гарвардского университета, возглавляемой доцентом Канг-Куен Ни, впервые в истории науки удалось объединить два атома в одну молекулу путем прямых манипуляций с этими атомами. Более того, получившаяся молекула имеет два явно выраженных магнитных полюса, что позволит использовать ее в качестве нового типа квантового бита, кубита, способного одновременно хранить и обрабатывать заключенную в нем квантовую информацию.

Разработка компьютеров, которые используют в своих интересах свойства отдельно взятых молекул, потребует еще массы дополнительных исследований. Тем не менее, работа гарвардских исследователей демонстрирует то, что нам уже доступны необходимые для этого уровни точности выполнения всех необходимых операций.

Атомы обычно связываются в молекулу в ходе химической реакции. В прошлом ученым уже удавалось проводить множество видов химических реакций, обеспечивая при этом, высочайший уровень контроля за их ходом и получаемыми результатами. Однако то, что сделали гарвардские ученые, нельзя отнести к химической реакции в традиционном ее понимании, ученые взяли два атома, атом натрия и цезия и охладили их до столь низкой температуры, при которой на первом плане уже находятся не физические и химические, а их квантовые свойства.

Процесс создания молекулы

После этого атомы были захвачены при помощи оптических пинцетов из лучей лазерного света и помещены в оптическую дипольную ловушку, где они были переведены в возбужденное энергетическое состояние светом дополнительного лазера. В результате этого атомы начали взаимодействовать друг с другом и объединились в одну молекулу. Данный процесс проводился в условиях глубокого вакуума, что исключило влияние ряда внешних факторов.

К сожалению, полученная молекула оказалась крайне нестабильной и она смогла просуществовать лишь очень короткое время. Тем не менее, данная реакция стала доказательством того, что экзотические молекулы могут формироваться под воздействием лазерного света, а не дополнительных атомов, которые выступают в качестве катализаторов.

Дальнейшие усилия ученых будут направлены на получения возможности объединения атомов в молекулы без их предварительного перевода в возбужденное состояние. Это, в свою очередь, позволит получать более сложные и стабильные «двухполюсные» молекулы, способные существовать длительное время. А это, в свою очередь, уже позволит задуматься над практическим применением таких молекул в области квантовых вычислений и в других областях науки и техники.

Share Button

Материалы по теме:

Учеными создан принципиально новый тип магнита, который не должен существовать согласно теории
Обычные магниты состоят из крошечных частичек, магнетизм которых выровнен в одном направлении, за счет чего и создается магнитное поле. Направление магнетизма каждой частицы, магнитного ...
Интенсивный лазерный свет позволил ученым создать «оптическую ракету»
В своих последних экспериментах ученые из университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska-Lincoln) при помощи импульсов интенсивного лазерного света создали сгустки электронной плазмы, которые после этого ...
Новый китайский лазер, мощностью 100 петаватт, начнет «взрывать» вакуум к 2023 году
В 2016 году китайская лазерная установка SULF (Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility) с сапфировым титанированным сердечником достигла рекордного уровня моментальной мощности импульса, которая составила ...
Ученым впервые удалось синтезировать ДНК, молекулы которой имеют четыре дополнительных основания
Когда астрономы ищут признаки наличия жизни на поверхности далеких планет, они в первую очередь фокусируются на планетах, которые во многом подобны Земле. Зарождение и ...
Установлен новый официальный рекорд в области высокотемпературной сверхпроводимости
Ученым из Германии недавно удалось установить новый рекорд в области высокотемпературной сверхпроводимости, они добились отсутствия электрического сопротивления материала при температуре в 250 Кельвинов (-23 ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика