Ich autorzy działali bowiem w szerokim zakresie częstotliwości, a w odniesieniu do tytułowych cząsteczek udało im się określić energie wiązania, czas życia i momenty dipolowe. O kulisach przeprowadzonych eksperymentów członkowie zespołu badawczego piszą na łamach Nature Communications.
Czytaj też: Po raz pierwszy w historii naukowcy splątali ze sobą dwie cząsteczki. Zaskakująca precyzja
Cząsteczki Rydberga powstają na bazie atomów rydbergowskich, czyli takich, w których co najmniej jeden elektron został wzbudzony do bardzo wysokiego poziomu energetycznego. W konsekwencji takie atomy wyróżniają się rozmiarami, ponieważ mogą mieć średnicę wielu mikronów, natomiast ich elektrony są ze sobą powiązane w maksymalnie luźny sposób. Zapewnia im to przydatność w zakresie różnego rodzaju eksperymentów.
Cząsteczki powstałe z wykorzystaniem atomów rydbergowskich przywodzą na myśl trylobity, czyli stawonogi zamieszkujące Ziemię przed milionami lat
W toku prowadzonych badań, niemieccy naukowcy wykorzystali atomy rubidu, które schłodzili do temperatury o ułamek wyższej od zera absolutnego, czyli najniższej możliwej temperatury występującej we wszechświecie. Później wykorzystali laser, aby wzbudzić część tych atomów do stanów Rydberga. W takich okolicznościach najbardziej zewnętrzne elektrony trafiają na odległe orbity wokół ciała atomowego.
Do powstania cząsteczki Rydberga można natomiast doprowadzić poprzez wprowadzenie “zwykłego” atomu do roju elektronów atomu rydbergowskiego. W konsekwencji atomy łączą się ze sobą za sprawą przyciągania kwantowego, a nie wiązań chemicznych. Później dochodzi do licznych zderzeń, a elektrony tworzą wzór interferencyjny przypominający pancerz trylobita, czyli stawonoga występującego na Ziemi wiele milionów lat temu.
Czytaj też: Fizycy szukają tajemniczego ciemnego fotonu. Jego położenie wskazuje inna cząstka elementarna
Takie cząsteczki okazują się wykazywać szereg intrygujących właściwości, między innymi w formie wysokiego elektrycznego momentu dipolowego – wyższego od znanego z innych cząsteczek. W długofalowej perspektywie mówi się o potencjalnym narzędziu służącym do testowania i zrozumienia praw rządzących światem kwantowym. Poza tym mówi się o korzyściach dotyczących kwantowego przetwarzania informacji.
