يمكن ضبط التفاعلات بين الجزيئات باستخدام الموجات الدقيقة، وهو اكتشاف يمكن الاستفادة منه لدراسة الأنظمة الكمية.
الجزيئات فائقة البرودة Ultracold هي منصة واعدة لدراسة مشاكل الجسم المتعددة والكيمياء الكمومية ، بما في ذلك بناء كمبيوتر كمي . لكن بالنسبة لكل هذه التطبيقات ، يحتاج الباحثون إلى طرق لمعالجة التفاعلات بين الجزيئات. توضح الآن زوي يان من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وزملاؤها طريقة تستخدم الموجات الدقيقة لضبط التفاعل ثنائي القطب بين جزيئي بوتاسيوم الصوديوم (NaK).
قام الفريق بتبريد غاز من جزيئات NaK إلى nK 560 ، مما وضع الجزيئات في أدنى حالة طاقة لها. في هذه الحالة، لا تمتلك الجزيئات عزم ثنائي القطب، ولا تأثير بين بعضها البعض إلا في حالة اصطدام جزيئين ، وهو أمر نادر الحدوث. قام الفريق بعد ذلك بتطبيق حقل ميكروويف على الغاز بتردد قريب من تردد الانتقال بين أرضية الجزيء وحالة مثارة معينة. هذا الحقل "يلبس" الجزيئات، ويمد مجالاتها الكهربائية بحيث يكون مجال كل جزيء تقريبًا مشابهًا للحقل المغناطيسي حول قضيب مغناطيسي صغير. أدى هذا التغيير إلى تفاعلات جذابة قوية بين الجزيئات، مما أدى إلى زيادة كبيرة في معدل تصادم الجزيئات.
يقول يان إن طريقتهم يمكن أن تُستخدم أيضًا للحث على التفاعلات البغيضة بين الجزيئات. يمكن لمثل هذه التفاعلات أن تحمي النظام من تصادمات الجسمين، وهي أحداث يمكن أن تحد بشكل كبير من عمر الغازات الجزيئية. يمكن أيضًا ضبط تفاعلات الجزيئات لإنشاء أشكال غريبة من المادة باستخدام غازات شديدة البرودة، مثل السوائل الفائقة الطوبولوجية.
المصدر