
Физики из США и Сингапура впервые научились управлять
квантовым состоянием молекулярного газа. Ученым не просто удалось охладить
порядка двух тысяч молекул 23Na40K до сверхнизких температур, но контролируемо перевести эти частицы из основного квантового состояния в заданное. Работа
опубликована в журнале Physical Review Letters,
ее краткое описание можно прочесть на Physics.
Возможность управления квантовым состоянием отдельных
атомов, молекул и состоящих из них газов может найти применение как в
фундаментальной науке, так и в прикладной: от моделировании явления
сверхпроводимости и сверхтекучести до создания на основе таких систем квантовых
компьютеров. В настоящее время охлаждение и различные операции с атомарными бозе- и даже ферми-газами —
рутинный процесс для большинства лабораторий, специализированных на этой тематике.
При этом аналогичные действия с молекулярными газами стали проводить совсем
недавно.
Причина, по которой работа с молекулярными газами
более затруднительна, заключается в их сложной уровневой структуре. Для
электронов в атомах есть определенный набор уровней с известными энергиями переходов между ними. В молекулах
существуют также колебательные и вращательные степени свободы, большую роль имеют сверхтонкое и зеемановское расщепление, что приводит к сильному усложнению уровневой
структуры по сравнению с атомарной.
