Вчені вперше створили штучну молекулу

Групі вчених з Гарвардського університету, на чолі з доцентом Канг-Куен Ні, вперше в історії науки вдалося об’єднати два атома в одну молекулу шляхом прямих маніпуляцій з ними. Молекула, що утворилась, має два явно виражених магнітних полюси, що дозволить використовувати її в якості нового типу квантового біта, кубіта, здатного одночасно зберігати і обробляти укладену в ньому квантову інформацію.

Атоми зазвичай зв’язуються в молекулу в ході хімічної реакції. У минулому вченим вже вдавалося проводити безліч видів хімічних реакцій, забезпечуючи при цьому, найвищий рівень контролю за їх ходом і результатами, що отримувались. Однак те, що зробили гарвардські вчені, не можна віднести до хімічної реакції в традиційному її розумінні: два атома, натрію і цезію, були охолоджені до такої низької температури, при якій на першому плані вже знаходяться не фізичні і хімічні, а квантові властивості.

Після цього атоми були захоплені за допомогою оптичних пінцетів з променів лазерного світла і поміщені в оптичну дипольну пастку, де вони були переведені в збуджений енергетичний стан світлом додаткового лазера. В результаті, атоми почали взаємодіяти один з одним і об’єдналися в одну молекулу. Даний процес проводився в умовах глибокого вакууму, що виключило вплив ряду зовнішніх чинників.

На жаль, отримана молекула виявилася вкрай нестабільною і вона змогла проіснувати лише дуже короткий час. Проте, дана реакція стала доказом того, що екзотичні молекули можуть формуватися під впливом лазерного світла, а не додаткових атомів, які виступають в якості каталізаторів.

Подальші зусилля вчених будуть спрямовані на отримання можливості об’єднання атомів в молекули без їх попереднього перекладу в збуджений стан. Це, в свою чергу, дозволить отримувати більш складні і стабільні “двополюсні” молекули, здатні існувати тривалий час. А це, в свою чергу, вже дозволить задуматися над практичним застосуванням таких молекул в області квантових обчислень та інших областях науки і техніки.