Используя лазерные пинцеты, химики соединили два атома

Впервые исследователи смогли образовать связь между двумя конкретными атомами, объединив их вместе, чтобы сформировать молекулу.

Как правило, химики производят молекулы путем смешивания многих составляющих  атомов, некоторые из которых «прилипают» друг к другу с образованием желаемых соединений.

В новой, суперконтролируемой химической реакции исследователи захватили один атом натрия в одном оптическом пинцете — устройстве, которое может захватывать мелкие частицы в лазерном луче, — и атом цезия в другом пинцете. Оба атома были охлаждены до температуры, менее чем на одну десятую тысячную доли градуса выше абсолютного нуля.

Исследователи сдвинули эти пинцеты ближе друг к другу, пока лазерные лучи не перекрылись, что позволило столкнуться атомам натрия и цезия. Третий лазер произвел импульс света на атомы, чтобы обеспечить ускорение энергии, которая помогла атомам связать молекулу цезия-натрия.

Модификация отдельных молекул через атомы может позволить ученым исследовать атомные столкновения в наиболее контролируемой среде, а также наблюдать, как молекулы ведут себя изолированно.

Исследователи также могут использовать оптические пинцеты для создания молекул с конкретными квантовыми свойствами, говорит соавтор работы Кан-Куен Ни, химик из Гарвардского университета. Такие специально созданные молекулы смогут хранить кубиты данных в будущих квантовых компьютерах.

Больше информации: L.R. Liu et al. Building one molecule from a reservoir of two atoms. Science. Published online April 12, 2018. doi: 10.1126/science.aar7797.