‘Supermolecule’ is groter dan een bacterie
31 augustus 2016 door SSTToepassingen zijn vooral te zoeken in de kwantumsfeer.
De molecule heeft een staafvormig profiel en is ongeveer één micrometer lang – dat is tienduizend keer langer dan vertrouwde diatomische moleculen zoals zuurstofgas (O2). Dankzij dat enorme formaat zijn de moleculen zelfs groter dan sommige bacteriën, die gemakkelijk met een microscoop kunnen worden gezien.
De staafvormige molecule is natuurlijk zo groot omdat haar twee samenstellende atomen het ook zijn: twee cesiumatomen waarvan het buitenste elektron in een zeer verre baan rondom de kern cirkelen. In het deeltjesonderzoek staan dit soort atomen ook wel bekend als Rydberg-atomen. Omdat het buitenste elektron van deze atomen zo zwak is gebonden wordt het gemakkelijk uit haar baan gestoten door naburige deeltjes. Daarom komen Rydberg-atomen enkel voor bij extreem lage temperaturen, in de buurt van het absolute nulpunt.
De Zwitserse onderzoekers slaagden erin twee cesiumatomen in hun Rydberg-toestand met elkaar te koppelen en zo een molecule te bouwen. Ze deden dat door beide atomen te koelen met een laser tot slechts 40 microkelvin. Als bewijs van hun kunstje toonden ze aan dat het eindproduct inderdaad andere – lees: moleculaire – eigenschappen beat dan de twee atomen apart, al viel de molecule na enkele microseconden alweer uit elkaar.
Toepassingen van de flink uit de kluiten gewassen molecule zijn vooral te zoeken in de kwantumsfeer. Omdat ze zo groot is laat ze immers toe twee atomen door slechts één ingreep te manipuleren – wat interessant kan zijn in de ontwikkeling van een kwantumcomputer.
