p Átomos isolados ou moléculas aprisionadas pela luz laser em uma gaiola de metal em forma de donut podem desbloquear a chave para dispositivos de armazenamento avançados, computadores e instrumentos de alta resolução. p Em um artigo publicado em Revisão Física A , uma equipe composta por Ali Passian do Laboratório Nacional Oak Ridge do Departamento de Energia e Marouane Salhi e George Siopsis da Universidade do Tennessee descreve conceitualmente como os físicos podem ser capazes de explorar a energia de uma molécula para avançar em vários campos.

p "Uma única molécula tem muitos graus de liberdade, ou formas de expressar sua energia e dinâmica, incluindo vibrações, rotações e traduções, "Passian disse." Por anos, físicos têm procurado maneiras de tirar proveito desses estados moleculares, incluindo como eles podem ser usados ​​em instrumentos de alta precisão ou como um dispositivo de armazenamento de informações para aplicações como a computação quântica. "

p Pegar uma molécula com o mínimo de perturbação não é uma tarefa fácil, considerando seu tamanho - cerca de um bilionésimo de metro - mas este trabalho propõe um método que pode superar esse obstáculo.

p Ao interagir com a luz laser, a nanoestrutura toroidal do anel - uma espécie de donut encolhido um milhão de vezes - pode prender as moléculas mais lentas em seu centro. Isso acontece como a nano-armadilha, que pode ser feito de ouro usando técnicas convencionais de nanofabricação, cria um campo de força altamente localizado em torno das moléculas. A equipe prevê o uso de técnicas de microscopia de varredura por sonda para acessar nano-armadilhas individuais que fariam parte de uma matriz.

p "O microscópio de sonda de varredura oferece uma grande capacidade de manobra em nanoescala em termos de medição de forças extremamente pequenas, "Passian disse." Esta é uma capacidade que sem dúvida será útil para futuros experimentos de armadilha.

p "Uma vez preso, podemos interrogar as moléculas por suas propriedades espectroscópicas e eletromagnéticas e estudá-las isoladamente, sem perturbação das moléculas vizinhas. "

p Embora as demonstrações anteriores de moléculas de aprisionamento tenham contado com grandes sistemas para confinar partículas carregadas, como íons individuais, este novo conceito vai na direção oposta, em nanoescala. Próximo, Passian, Siopsis e Salhi planejam construir nanotrapas reais e conduzir experimentos para determinar a viabilidade de fabricar um grande número de armadilhas em um único chip.

p "Se for bem-sucedido, esses experimentos podem ajudar a permitir o armazenamento de informações e dispositivos de processamento que excedem em muito o que temos hoje, trazendo-nos assim mais perto da realização dos computadores quânticos, "Passian disse.

p Salhi prevê um futuro semelhante, dizendo, "Esses avanços estão revelando a beleza da resposta ótica para muitas geometrias complexas e abrindo a porta para a criação manual do ambiente eletromagnético. Vislumbramos aplicações não apenas para captura, mas também no projeto de novos dispositivos opticamente ativos."