Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Harvard desenvolveu uma maneira de resfriar moléculas poliatômicas não lineares a temperaturas extremamente baixas. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve seu método e possíveis usos para ele. Eric Hudson com a Universidade da Califórnia, Los Angeles, publicou um artigo Perspectiva na mesma edição que descreve a história de décadas de trabalho envolvido na tentativa de resfriar moléculas complexas, e também descreve o trabalho da equipe na Califórnia.

Como Hudson observa, os primeiros avanços reais no resfriamento de moléculas complexas a temperaturas extremamente baixas ocorreram nos últimos 30 anos, começando com uma equipe que desenvolveu uma técnica que envolvia o disparo de lasers dispersos em uma partícula para reduzir seu calor. Eles ganharam um prêmio Nobel por seus esforços. Hudson descreve isso como algo semelhante a atirar bolas de pingue-pongue contra uma bola de boliche para desacelerá-la. Com o passar do tempo, pesquisadores refinaram o método para usá-lo em moléculas cada vez mais complicadas, a maioria dos quais eram gases.

Nos últimos anos, o foco de tais esforços se voltou para complicadas moléculas não gasosas. A equipe neste novo esforço estendeu essa pesquisa, demonstrando o resfriamento a laser da molécula poliatômica não linear CaOCH ₃ ao longo de uma única dimensão de um feixe de laser, até uma temperatura de ~ 700 mK. Eles também mostraram que o uso da técnica permitiu o resfriamento determinístico separado de dois isômeros de spin nuclear.

A técnica envolveu a aplicação de uma combinação de aplicações de espectroscopia vibracional-rotacional nas transições de estados moleculares. Essas transições envolvem medir mudanças nos estados rotacional e vibracional de uma molécula. Notavelmente, quando essas transições ocorrem, eles podem absorver ou emitir fótons com a frequência proporcional às diferenças nos níveis de energia.

Hudson sugere que o trabalho prova que é possível resfriar moléculas poliatômicas não lineares a laser a temperaturas extremamente baixas, que, ele observa, é provável que abra a porta para um novo resfriamento tridimensional de uma variedade de objetos quânticos. Ele ainda sugere que a nova técnica provavelmente será usada em computadores quânticos avançados, dispositivos de cronometragem e química.

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