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    Laser resfriando uma molécula poliatômica

    Esquema do aparato experimental (fora da escala). Crédito:arXiv:1609.02254 [physics.atom-ph]

    (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Harvard resfriou com sucesso uma molécula de três átomos até quase zero absoluto pela primeira vez. Em seu artigo publicado em Cartas de revisão física , a equipe descreve como alcançaram o feito e sugere que sua técnica poderia ser modificada para permitir o resfriamento de moléculas com ainda mais átomos.

    Por muitos anos, cientistas têm resfriado átomos a laser até quase zero absoluto como parte da pesquisa para entender como os átomos funcionam - as temperaturas mais frias desaceleram as coisas, permitindo uma visão melhor. Em tal trabalho, átomos são resfriados devido ao espalhamento de fótons, que serve para transferir o momento - ligações de elétrons são forçadas a liberar os fótons, fazendo com que os átomos quase parem de se mover. Fazer o mesmo tem sido mais difícil para as moléculas por causa de sua estrutura mais complicada, ou seja, seus graus de liberdade vibracional e rotacional.

    Um tipo específico de resfriamento a laser de moléculas chamado resfriamento de Sísifo envolve a criação de uma onda de luz laser que faz com que a molécula emita em um estado magnético sem interação com o laser - outro campo magnético menor é então usado para trazer a molécula de volta ao seu estado inicial . O processo se repete a cada etapa, causando uma perda de energia cinética que faz com que a molécula resfrie cada vez mais. Neste novo esforço, os pesquisadores usaram essa técnica (resfriamento a laser de Sísifo assistido magneticamente) para resfriar uma molécula com três átomos até quase o zero absoluto.

    A molécula (monohidróxido de estrôncio - SrOH) foi escolhida devido às suas propriedades únicas - ela contém um elétron que não participa muito fortemente na ligação - que a equipe observa, fez dele um candidato ideal. Também sugere, a equipe observa ainda, que outras moléculas com propriedades semelhantes poderiam funcionar, também - mesmo alguns com mais átomos. Eles sugerem que a técnica pode funcionar com moléculas com até 15 átomos, e também pode ser usado como parte da base de um computador quântico, porque permite alterar um estado molecular com precisão. Também pode ser útil em química, também, eles notam, porque pode causar reações lentas, permitindo uma melhor observação, dando um nível de detalhe muito melhor.

    © 2017 Phys.org

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