Физики Гарвардского университета впервые создали оптический пинцет, который способен захватывать отдельные многоатомные молекулы. О прорывном исследовании сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.

Ученым удалось удерживать трехатомные молекулы CaOH. Для этого они изолировали несколько молекул в вакуумной камере, охлажденной до температуры ниже 100 микрокельвинов, а затем с помощью лазеров разделили их, что позволило манипулировать одной молекулой, переводя ее в основное квантовое состояние. Чтобы показать, что молекула осталась целой, были использованы дополнительные лазеры, настроенные определенным образом.

На следующем этапе работы исследователи привели молекулу в желаемое квантовое состояние, что позволило им контролировать ее вибрацию, вращение и ядерный спин. Затем они еще раз визуализировали молекулу, чтобы узнать больше о результате своих манипуляций.

Авторы предполагают, что их метод можно использовать с другими трехатомными молекулами, открывая новые возможности многоатомных молекулярных исследований.

До сих пор удержание многоатомных молекул оптическими пинцетами представляло проблему из-за того, что в отличие от отдельных атомов, которые легко привести в основное состояние, они совершают дополнительные движения, такие как вращения и колебания. Некоторый успех был достигнут лишь в отношении молекул всего с двумя атомами.