哈佛大學(xué)的一組研究人員開發(fā)了一種將非線性多原子分子冷卻至極冷溫度的方法。該小組在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的論文中描述了他們的方法及其可能的用途。加州大學(xué)洛杉磯分校的埃里克·哈德森(Eric Hudson)在同一期雜志上發(fā)表了一篇《觀點(diǎn)》，描述了嘗試?yán)鋮s復(fù)雜分子數(shù)十年的工作歷史，并概述了該團(tuán)隊(duì)在加利福尼亞的工作。

正如哈德森指出的那樣，過去30年來，將復(fù)雜分子冷卻至極低溫度的第一個(gè)真正突破是從一個(gè)團(tuán)隊(duì)開始的，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)涉及以散點(diǎn)形式發(fā)射激光以降低粒子的熱量。他們的努力贏得了諾貝爾獎(jiǎng)。哈德森形容它有點(diǎn)像在保齡球上發(fā)射乒乓球以減慢速度。隨著時(shí)間的流逝，研究人員改進(jìn)了將該方法用于逐漸復(fù)雜的分子上的方法，其中大多數(shù)是氣體。

近年來，這種努力的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向復(fù)雜的非氣體分子。該團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)新的工作中擴(kuò)大了研究范圍，通過演示了沿激光束的單一維度對(duì)非線性多原子分子CaOCH 3的激光冷卻，將其冷卻至約700 mK 的溫度。他們還表明，使用該技術(shù)可以對(duì)兩個(gè)核自旋異構(gòu)體進(jìn)行單獨(dú)的確定性冷卻。

該技術(shù)涉及對(duì)分子態(tài)的轉(zhuǎn)變應(yīng)用旋轉(zhuǎn)振動(dòng)光譜法的組合。這種轉(zhuǎn)變涉及測量分子的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)狀態(tài)的變化。明顯地，當(dāng)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變時(shí)，它們可以吸收或發(fā)射具有與能級(jí)差成比例的頻率的光子。

哈德森認(rèn)為，這項(xiàng)工作證明可以將非線性多原子分子激光冷卻至極低的溫度，他指出，這很可能為各種量子物體的新型三維冷卻打開了大門。他進(jìn)一步建議，這項(xiàng)新技術(shù)很可能會(huì)用于先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)，計(jì)時(shí)設(shè)備和化學(xué)領(lǐng)域。